Последовательный автономный инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(54) ПОСЛЕДОБАТЕЛЬНЫЙ АБТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти широкое применение при индукционном нагреве и плавке металлов.

Известен последовательный автономный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через фильтровые дроссели две группы соединенных попарно-последовательно через коммутирующие дроссели тиристорных мостов с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, и подключенную параллельно мостам последовательную цепочку из фильтрового конденсатора и выходных выводов, причем каждый коммутирующий дроссель одним концом связан через дополнительный диод с соответствующим фильтровым дросселем, а другим концом соединен с одним электродом вспомогательного диода, при этом дополнительный фильтровый конденсатор включен последовательно с выходными выводами, соединенными с соответствующими другими электродами вспомогательных диодов 1.

Недостатками данного инвертора являются заниженный КПД, вызванный наличием постоянной составляющей тока в нагрузке

и невозможность его работы в режиме холостого хода.

Известен также последовательный автономный инвертор, содержащий подключенный через дроссели фильтра к входным зажимам вентильный мост с узлом коммутации, подключаемую параллельно мосту последовательную цепь из нагрузки и двух разделительных конденсаторов, а также двух диодов, каждый из которых подключен между общей точкой нагрузки и раз10делительного конденсатора и между зажимом другого разделительного конденсатора 2.

Недостаток - заниженный КПД, вызванный наличием постоянной составляющей то15ка в нагрузке.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является последовательный автономный инвертор, содержащий два тиристорных моста с коммутирующими

20 конденсаторами в диагоналях и подключенную параллельно каждому мосту через первичную обмотку коммутирующего дросселя последовательную цепь из нагрузки и двух разделительных конденсаторов, соответCTBViO.iiiKC обкладки которы); свя::а;1ы через фи.; ьтроь ые дроссе.1и с входными выво/ами, а каждая цепь сброса содержит сбрасывающий диод и последовательно с ним соединенную ЕПоричную обмотку коммутирующего дроссе.тя, один вывод которой подключен к соответствующей обкладке )азделительиого конденсатора, а другой к -sbiводам нагрузки, при этом посдедл вателыю соелТинеипые разделительный конденсатор и часть .первичной обмотки коммутирующего дросселя зашу|-1тировань диодом,, а соответствующие выводы нагрузки через тиристор) связаны с отводами фи;1ьтровых дроссе.чей, причем каждое плечо ujcта образовано тиристором и гюследовател но с ним соединенным дросселемЕ.-, Нсд,остатками инвертора язляiOrCH O i -;CHHUH Ki,.L ВЫЗВаНН Й НИЛИчиел; 1ос1(яиной составляю дей гока Б нагрузке; с„ ожность схемы; повышенные массо- -аба);1тиые 1оказатели; неаозм()жносг работы 5 режиме холостого хода. Цель изобретения -- КИЛ; инвертора. Г1остав; е 1 1ая цель досгигается тем, что г оследовательный автономный иь-зсртор. содержа.1ий два тиристорных моста с коммутирую.цими к()нденсатора,.1и в диаюнчлях и подключенную параллельно каждому мосту через 1ервичну о ofiMOTitv коммутирук пдего ,чросселя носледозательну ;:; i,en и:-; ВЫ.ХО, выводов и: ,ДВуХ раЗД,МИТеЛ1,.Ь;Х шндепсатор()в, сог)тв(угствую п,ие об к; а,дни которь х связаны через фильтровь е дроссели со входными В з1водами, . а сброса состоит из сбрасывающе о диода и Г оследователь о с ни,м с.,;е,ди е; Hofi втооичной обмотки коммутирую1цег( ,др1 сссля, нодк.аюченной к соответствующей обкладке разделитель о:-о конденсатора, снабжен емкостным делителем, нод люченным 1араллельно , вь:водам, а ; среднему де.пиедя подключе ы сбрксываю цие диодь, На чертеже нриведе: а 1ри ни 1иальнан электрическая схема инвертора, Последовательг1Ь Й автопом; ый и вертор содержит ,два тиристорных моста 1 и 2 (тиристоры 3-6 -- .кк:та 1 и тиристоры 7--10 -- моста 2) с коммутир Ю1 1Имн конденсаторами И, 2 в диагона: ях и подключенную г араллельно каждо, мг)сту через первичную обмотку 3fl4) коммутирую1цего дросселя 15 (16) после,1овательну о из - а1 рузки 17 и двух разде,жительных ко11де саторов 18 и 19, соотве ст г К1щие обк..1адки которь х связаны через фи.чьтровые дроссели 20 и 21 с входными вь ;водами 22. а каждая цепв сброса содержит сбрасывающий диод 23 (24) и последовательно с ним соединенную вторичную обмотку 25 (26) коммутирующегт; дроссе.ля 15 (16), один вывод которой нодключен к соответствующей обкладке разделительного к;;;.1енс2тора 18 (19), причем к крайним выводам емкостного делителя 27, 28 под,ключены зажимы нагрузки 17, а к средне у1у выводу - анод одного 23 и катод другого 24 сбрасывающих ДИОДОЕ;. Последовательный ав ономный инвертор в квазиустановившемся режиме работает с,.м образом. Пусть разделительные конденсаторы 8, М -:О|1.мально заряжены до половинног ; на i ряжения источника питания 22 через фил)Тровь е дроссели 20, 21 и нагрузку 17 и усть коммутирующие конденсаторы И, 2 и,чсют полярность напряжения, указанiiyio на фиг. 1, При 1одаче импульсов управления на тиристоры 3 и 5 моста 1 коммутирующий конденсатор 1 начинает колебательно перезаряжаться через первичную обмотку 13 ком,.утирую 1,его дросселя 15 и нагрузку 7, 1ри этом олярность напряжения iiu обмотках 13, 25 ком.мутирующего дросс-Е,:Я 15 такова, что сбрасывающий диод 23 32, к pi) т рохождении тока тиристоров 3 и 5 через максимальное значение 1олярность )иження на обмотках 18 и 25 коммутир-уюн1его дросселя 15 меняется на противо 10; о.кную и как только напряжение на обмотх-г- 25 сганет вын1е напряжения на разделит;;, (ондепсаторе 18 и конденсаторе 2 е«кост О -о делителя, включается ;|,г:(;,д 2.5. сбрась вая изли1ннюю реактивную :.) с коммутирующего дросселя 15 на ко1;де 1саторы 18 и 27, При это,м ток тир1 сТироу 3 и 5 резко )адает до О, благо.иаря чему снижается амплитуда напряжс -:ия перезаряда коммутирующего конденсатора 11, а следоват-ельно, и амплитуда на)ряжения тиристоров 4 и 6. Таки.м образом, ограничивается рост напряжения на элсмоггах схемы в режимах от короткозамк у1ч;й нагрузки до холостого хода. .,..:но г ротекают процессь при очегндпом включении тиристоров 7, 9, далее л. 6, а затем 8, 10. Бла одаря тому, что нагрузка 17 1Одк,,1| ;чена к крайним вывода.м емкостного ,т,с,,ля 27 и 28, со средним выводо.м ко7-о -)()-о соедине1 Ь анод одного и катод друoio сбрась вающих диодов 23, 24, отсутствует 1остоянная составляющая тока в индукционной нагрузке 17. В этом случае она проходит по сброса-вторичная обмотка 25 коммутирующего дросселя 15, сб;)асывающие диоды 23, 24, вторичная обмотка 26 ком.мутирующего дросселя 16. ,А 1оэтому отсутствуют и потери в индук иопной нагрузке 17 от этой составляющей что, в конечном итоге, повыщаег КПД инвертора, ориентировочно, на 3°/о Кроме того, независимо от того, ли нагрузка закорочена или разорвана (режим Х,Хр, сброс излишней реактивной .энергии с ком- мут11руюн1их дросселей на разделительные

конденсаторы будет осуществляться, ограничивая рост напряжения на элементах схемы инвертора, что позволяет расширить нагрузочный диапазон работы инвертора.

Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий два тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях и подключенную параллельно каждому мосту через первичную обмотку коммутирующего дросселя последовательную цепь из выходных выводов и двух разделительных конденсаторов, соответствующие обкладки которых связаны через фильтровые дроссели со входными выводами, а каждая

цепь сброса состоит из сбрасывающего диода и последовательно с ним соединенной вторичной обмотки коммутирующего дросселя , подключенной к соответствующей обкладке разделительного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен емкостным делителем, подключенным параллельна выходным выводам, а к среднему выводу делителя подключены сбрасывающие диоды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 589678, кл. Н 02 М 5/515, 1976.