Автономный инвертор с пусковым узлом Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(k) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР С ПУСКОВЫМ УЗЛОМ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к автоном1 1м инверторам, требующим применения специальных мер rio обеспечению начальных значений, переменных при пуске, и может быть использовано, в частности, в преобразователях частоты, для индукционного нагрева металлов.

Известны автономные инверторы, в которых для создания начальных значений напряжения используются специальные пусковые узлы 1 и 2.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автономный инвертор, выполненный в виде моста силовых тиристоров с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока и разделительным конденсатором в цепи нагрузки, в котором пусковой узел содержит первый пусковой тиристор и пускобой конденсатор, включенные

последовательно в диагонали постоянного тока моста, и второй пусковой тиристор, подключенный к точке соединения пускового конденсатора и одного из выводов первого пускового тиристора разноименным выводом З.

Недостатками этого устройства являются низкая надежность при пуске на колебательный контур с высокой

10 добротностью. Кроме того, пуск инвертора на параллельно-последовательный контур затруднен вследствие того, что начальные напряжения на конденсаторах колебательного контура,

15 получаемые при разряде пускового конденсатора, имеют полярность, противоположную полярности в установившемся режиме. В результате при пуске величина обратного напряжения и время

20 запирания на тиристорах инвертора оказываются недостаточными для обеспечения первых коммутаций. Это также снижает надежность. 395 Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем что в автономном инверторе с пусковым узлом,содержащем мост силовых тиристоров с 1 о мутирующим конденсатором в диагонали переменного тока и сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока, первый пусковой тиристор и пусковой конденсатор, вклюценные последовательно в диагонали постоянного тока моста, и второй пус ковой тиристор, подключенный к точке соединения вывода пускового конденсатора и одного из выводов первого пускового тиристора разноименным выводом, и разделительный конден ;атор, подключенный между выводом переменного тока моста и выходным выводом, другой вывод второго пускового тиристора подключен к упомянутому выходному выводу. На фиг. 1 приведена схема инверто ра с пусковым устройством} на фиг.2времённые диаграммы, поясняющие процесс пуска. . Инвертор содержит мост на тиристорах 1-, коммутирующий конденсатор 5, и сглаживающий дроссель 6 (реактор). Нагрузка 7 подключена к мосту через разделительный конденсатор 8. Пусковой узел инвертора содержит пер вый пусковой тириотрр 9, пусковой конденсатор 10 и второй пусковой тиристор 11. Пуск инвертора происходит следующим образом. В начале пуска (момент 1, фиг. 2a включается тиристор Э и пусковой кон денсатор 10 наминает заряжаться током i- от источника постоянного тока через входной реактор 6. В момент 2, когда напряжение Ц на конденсаторе 10 и,зарядный ток i достигают определенной величины, включается пусковой тиристор 11 и тиристор i. ин верторного моста, создавая цепь разряда конденсатора 10 на колебательный контур, состоящий из двух последовательно соединенных конденсаторов 8 и 5, параллельно которым включен индуктор - нагрузка 7. Разрядный ток в колебательном кон туре практически проходит через цепочку, состоящую из последовательно соединенных конденсаторов 8 и 5 так как индуктор обычно представляет собой индуктивно-активное сопротивление высокой добротности . Током раз. ряда конденсаторы 8 и 5 заряжаются до напряжений со взаимно противоположной полярностью (фиг. О, т.е. с той полярностью, которая имеет место в установившемся режиме. При протекании разрядного тока напряжение и,,она конденсаторе 10 уменьшается (фиг. 2а), а напряжения на конденсаторах 8 и 5 увеличиваются. Кривая напряжения Ug на конденсаторе 5 показана на фиг. 2г. При окончании разрядного тока схема управления формирует импульс управления, который включает тиристоры 2 и 3. Здесь возможны 2 случая. 1-й случай. Импульс управления тиристорами 2 и 3 приходит несколько раньше окончания разрядного тока (момент 3, фиг. 26). Для обеспечения включения тиристора 2 емкость конденсато1за 10 должна быть выбрана таким oj5pa3oM, чтобы напряжение в этот момент имело бы некоторое положительное значение (величина С, фиг. 2в). В момент 3 к аноду тиристора 2 (фиг. 2с) будет приложено положительное напряжение по отношению к катоду величиной С через открытые тиристоры 9 и . В процессе коммутации тиристор запирается,а тиристоры 2 и 3 открываются. При открытых тиристорах 2 и 3 тиристор 9 запирается под действием суммарного напряжения .на конденсаторах 10 и 5. Тиристор 11 также запирается, но под действием суммарного напряжения на конденсаторах 10, 8 и 5. На этом действие пускового узла заканчивается. В дальнейшем происходит попарное переключение тиристоров 1, и 2, 3 (моменты h и 5, фиг. 2). 2-й случай. Импульс управления тиристорами 2 и 3 приходит позже окончания разрядного тока. Тиристоры 11 и Ц выключаются до момента включения тиристоров 2 и 3. С приходом импульса управления тиристоры 2 и 3 включаются при соблюдении условия . После включения тиристоров 2 и 3 тиристор 9 запирается под действием алгебраической суммы напряжений Uc и и.-. По окончании процесса пуска тиристоры 9 и. 11 и конденсатор 10 пускового узла в работе инвертора не участвуют. Таким образом, подключение второго пускового тиристора к выходному выводу инвертора позволяет обеспечить необходимые начальные значения 39 напряжения на конденсаторах 5 и 8, что способствует надежному запуску инвертора. Формула изобретения Автономный инвертор с пусковым уз лом, содержащий мост силовых тиристоров с коммутирукхцим конденсатором в диагонали переменного тока и сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока, первый пусковой тиристор и пусковой конденсатор, включенные последовательно в диагонали постоянного тока моста, и второй пусковой тиристор, подключенный к точке соеди нения вывода пускового конденсатора и одного из выводов первого пусково16го тиристора разноименным выводом, и разделительный конденсатор, подключенный между выводом переменного тока моста и выходным выводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в нем другой вывод второго пускового тиристора подключен к упомянутому выходному выводу. Источники информации, принятые во внимание При экспертизе 1.Беркович Е,И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1973, с. 166, рис. 5-8. 2.Там же, с. 183, рис. 5-20 3. Авторское свидетельство СССР № 1359, кл. Н 02 Р 13/18, 1972.

fui.l

15