Двухячейковый последовательный инвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(54) ДВУХЪЯЧЕЙКОВЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках индукционного нагрева заготовок из порошков в других установках высокой частоты.

По основному авт. св. № 526052 известен двухъячейковый последовательный инвертор, содержащий блок управления и защиты, два соединенных последовательно через нагрузку тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, подключенных через дроссель фильтра к источнику питания, при этом нагрузка зашунтирована компенсирующим конденсатором и последовательной цепочкой из дополнительных диодов и коммутирующего дросселя, а разделительный конденсатор каждой ячейки одной обкладкой подключен к входному зажиму тиристорного моста, другой - к общим точкам соединения коммутирующего дросселя и соответствующих электродов дополнительных диодов 1.

К недостаткам данного инвертора следует отнести следующее; при изменении параметров нагрузки напряжения на элемен тах схемы инвертора могут существенно повышаться, что может привести к срыву инвертирования и выходу из строя его элементов; при выходе из строя дополнительных диодов коммутирующий конденсатор каждого моста начинает перезаряжаться по цепи,

5 в которой отсутствует индуктивность, что приводит к большим скоростям нарастания тока тиристоров и срыву инвертирования, снижая надежность работы инвертора в целом.

0 Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения срывов инвертирования.

Поставленная цель достигается тем, что двухъячейковый последовательный инвертор снабжен оптроном, резистором и датчиком тока, первичные обмотки которого включены согласно между одноименными электродами соответствующих диода и вентилей моста, каждая, а вторичная обмотка через резистор соединена с входом оптро2Q на, выходом подключенного к блоку управления и защиты.

На чертеже приведена схема инвертора. Двухъячейковый последовательный инвертор содержит блок 1 управления и защиты, два вентильных моста 2 и 3, соединенных последовательно через нагрузку 4 (тиристоры 5-8 моста 2 и тиристоры 9-12 моста 3) с коммутирующими конденсаторами 13 и 14 в диагоналях, подключенных через дроссель фильтра 15 к источнику 16 питания, при этом нагрузка 4 защунтирована коммутирующим конденсатором 17 и последовательной цепочкой из диодов 18, 19 и коммутирующего дросселя 20, а разделительные конденсаторы 21 и 22 каждой ячейки одной обкладкой подключены к входному зажиму тиристорного моста (тиристоры 5 и 6 моста 2 и тиристоры 11 и 12 моста 3), другой обкладкой к общим точкам соединения коммутирующего дросселя 20 и соответствующих электродов диодов 18 и 19, датчик тока 23, к вторичной обмотке 24 которого через резистор 25 подключен вход оптрона 26, а первичные обмотки 27 и 28 вкл1очены взаимно согласно последовательно с анодной цепью одного (19) н катодной цепью другого (18) диодов 18 и 19, причем выход оптрона 26 соединен с блоком 1 управления и защиты инвертора.

В квазкустановивщемся режиме инвертор работает следующим образом.

Пусть разделительные конденсаторы 21 и 22 нормально заряжены до половинного напряжения источника 16 питания через дроссель фильтра 15 и коммутирующий дроссель 20. И пусть коммутирующие конденсаторы 13 и 14 имеют полярность напряжения, указанную на чертеже.

При включении тиристоров 5 и 7 (причем подачи импульсов управления блоком 1 управления и защиты) начинается колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 13 по цепи 13-7-4-28--19-20- 21-5-13. Как только ток тиристоров 5 и 7 пройдет через максимальное значение, полярность напряжения на коммутирующем дросселе 20 меняется на противоположную и, как только напряжение на нем становится выше напряжения нагрузки 4, включается диод 18, сбрасывая излишнюю электромагнитную энергию с дросселя 20 на нагрузку 4. Ток тиристоров 5 и 7 при этом падает и они выключаются, ограничивая рост напрях ения на коммутирующем конденсаторе 13.

Аналогично протекают процессы и при очередном включении тиристоров 9, 11, далее тиристоров 6, 8 и затем тиристоров 10, 12.

Как следует из принципа действия инвертора, через первичные обмотки 27 и 28 датчика 23 тока ток протекает в направлении, при котором оптрон 26 не срабатывает.

При выходе из строя хотя бы одного из диодов 18 и 19, что имеет место в процессе

0 эксплуатации инвертора, например 18, через первичную обмотку 27 датчика 23 тока начинает протекать ток (при очередном включении тиристоров 5, 7 или 6, 8) по цепи 27-21-5-13-7-27, в которой отсутствует индуктивность, с больщой скоростью нарастания, вызывая срыв инвертирования и выход из строя тиристоров, если ие отключить инвертор.

В данном инверторе, как только ток пойдет по цепи 27-21-5-13-7-27, срабатывает оптрон 26, запуская блок защиты, который и отключает инвертор до возиикновения срыва инвертирования, повышая надежность его работы.

Таким образом, введя датчик тока в цепь 5 диодов, удается значительно повысить надежность работы инвертора.

Формула изобретения

Двухъячейковый последовательный инвертор по авт. св. № 526052, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения срывов инвертирования, он снабжен оптроном, резистором, датчиком

тока, первичные обмотки которого включены согласно ме.жду одноименными электродами соответствующих диода ,и вентилей моста, каждая, а вторичная обметка через резистор соединена с входом оптрона, выходом подключенного к блоку управления и

защиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 526052, кл. Н 02 М 7/515, 1973.