Автономный инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(5) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано как источник питания на частотах, отличных от промышленной, в установках для индукционного нагрева, для других технологических целей, а так же для электропривода. Известны инверторы, содержащие тиристорный мост с коммутирующей цепочкой и нагрузкой, включенной в цепь разделительного конденсатора . Однако в указанных инвертор(ах стабилизация напряжения на тиристорах моста осуществляется подклю ением дио дов встречно-параллельно тиристорам. Обратное напряжение на тиристорах определяется падением напряжения на открытых диодах, что приводит к увеличению времени восстановления запирания. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является инвертор, содержащий подключенные последовательно к входным выводам тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, коммутирующий дроссель и сглаживающий дроссель, а также последовательную цепь из нагрузки и разделительного конденсатора, подключенную через сглаживающий дроссельКО входным выводам З. Недостатком такого инвертора является зависимость выходного напряжения инвертора от параметров нагрузки. Цель изобретения - повышение жесткости внешней характеристики инвертора, а также расширение его функциональных возможностей путем получения от одного инвертора двух частот одновременно с возможностью их пропорционального регулирования в заданных пределах. Поставленная цель достигается тем, что автономный инвертор, содержащий тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока м вгяажйвающим дросселем в цепи постоянного тока, причем выводы постоянного тока тиристорного моста связаны с выходными выводами через разделительный конденсатор, а также блок управления, включающий в себя задающий генератор, с двумя выходами, снабжен компенсирующим дросселем и дополнительным тиристором, подключенным в обратном направлении последовательно с компенсирующим дросселем к диагонали постоянного тока тиристорного моста, а также дополнительными выходными выводами, связанными с коммутирующим конденсатором, а в блок управления введены логический элемент ИЛИ и узел задержки, причем входы логического элемента ИЛИ связаны с выходами задающего генератора,а выход через узел задержки с управляющим переходом дополнительного тиристора На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема автономного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы импульсов управления. i . Автономный инвертор содержит тиристорный мост 1 - с коммутирующим конденсатором 5 в диагонали переменного тока и сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока, причем выводы постоянного тока тиристорного моста 1 - 4 связаны с выходными выво дами 7 и 8 через разделительный конденсатор 9. а также блок управления 10, включающий в себя задающий генератор 11. Инвертор снабжен компенсирующим дросселем 12 и дополнительным тиристором 13, подключенным в обратном направлении последовател но с компенсирующим дросселем 12 к диагонали постоянного тока тиристор ного моста 1 - , а также дополнительными выводами 1 и 15, связанными с коммутирующим конденсатором 5. В блок управления 10 введены логический элемент ИЛИ 16 и узел 17v причет) входы логического элемента ИЛИ 16 связаны с выходами задающего генератора 11, а выход - через узел задержки 17 с управляющим переходом дополнительного тиристора 13. К вых ным выводам 7 и 8 инвертора подключен потребитель 18 напряжения удвоенной частоты, к выводам 1 и 15 потребитель 19 напряжения основной частоты. Автономный инвертор работает еле дующим образом. в момент включения тиристоров 2. I и 3 коммутирующий конденсатор 5 заряжен с полярностью,указанной на фиг. 1. Ток перезаряда конденсатора 5 после включения тиристоров 2 и 3 протекает по цепи, образованной тиристором 2,разделительным конденсатором 9 нагрузкой 18, тиристором 3, а также по цепи, включающей в себя вторую нагрузку 19. Кроме этого, происходит потребление активной мощности по цепи: положительный зажим источника питания, сглаживающий дроссель 6, тиристор 3, нагрузка 19, тиристор 2, отрицательный зажим источника питания Е. В следующий полупериод работы инвертора образованы аналогичные цепи, только с участием тиристоров 1 и i. В результате на зажимах 1 и 15 выходное напряжение имеет частоту, равную частоте импульсов управления, поступающих с выхода задающего генератора 11. На нагрузке 18 напряжение сформировано с частотой, вдвое большей, чем на нагрузке 19. Узел задержки импульсов 17 настроен таким образом, чтобы импульсы управления от задающего генератора 11 поступали на дополнительный тиристор 13 с задержкой , где tc- - круговая частота; t - время, предоставляемое схемой для восстановления запирания при работе инвертора в номинальном режиме с непрерывным током сглаживающего дросселя 6. Вследствие этого при работе в номинальном режиме дополнительный тиристор 13 открываться не будет. При разгрузке инвертора высвобождающаяся реактивная мощность коммутирующего конденсатора приводит к возрастанию напряжения на нем. Соответственно увеличивается время, предоставляемое для восстановления апирания. Импульсы управления поступают на дополнительный тиристор 13 при наличии на его аноде положительного напряжения. Открывающийся тиристор 13 создает цепь для протекания разрядного тока конденсатора 5 через компенсирующий дроссель 12. В результате баланс реактивных мощкостей устанавливается на новом уровне, а напряжение на коммутирующем конденсаторе не превышает заданного значения.

Предложенная схема отличается жесткой внешней характеристикой, что позволяет применить ее при создании тиристорного комплекса для электроснабжения группы различающихся по частоте и мощности потребителей с произвольной программой их подключения на выходное напряжение инвертора , причем для получения напряжений двух частот одновременно используетс одна вентильная схема. Э.то дает возможность, например, для проведения технологического процесса индукционного нагрева деталей сложной конфигурации применить всего один тиристорный источник повышения частоты, что приводит к экономичному использованию оборудования и следовательно к снижению себестоимости продукции. Кроме того, использование одной вентильной системы позволяет улучшить энергетические показатели питающей сети.

Формула изобретения

выводами через разделительный конденсатор, а также блок управления, включающий в себя задающий генерато с двумя выходами, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости внешней характеристик он снабжен компенсирующим дросселем и дополнительным тиристором,подключенным в обратном направлении после.довательно с компенсирующим дросселем к диагонали постоянного тока тиристорного моста.

с управляющим переходом дополнительного тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2f

9 т f

15