Последовательный автономный инвертор

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному выводу источника питания через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока и два конденсатора, соединенные первыми обкладками с анодными группами тири Tn И: //4 0. //4/ сторов соответствующих мостов, причем третий конденсатор подключен к отрицательному выводу источника питания через другой дроссе,пь фильтра, а также четыре диода и цепь нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, цепь нагрузки включена между первыьш обкладками указанных двух конденсаторов, каждый из которых соединен второй обкладкой с катодной группой тиристоров противоположного моста и через один из двух диодов - с точкой соединения указанных другого дросселя фильтра и третьего конденсатора, соединенного с (О свободной обкладкой с нулевым источ- . НИКОМ питания и через другие два диода - с первыми обкладками конденсаторов . 303 ууул j - l + if 70 n -W л-W-l Ш iLii

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11).

3(51) Н 02 И 7 515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3477079/24-07 (22)05.08.82 (46) 07.05.84. Бюл. 1(17 (72) С.Л.Ламанов и В.И.Ушаков (71) Коммунарский горно-металлургический институт (53) 621. 314. 572(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 486439, кл. Н 02 M 7/537, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 601790, кл. El 02 М 7/515, 1978. (54)(57) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному выводу источника питания через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока и два конденсатора, соединенные первыми обкладками с анодными" группами тиристоров соответствующих мостов, причем третий конденсатор подключен к отрицательному выводу источника питания через другой дроссель фильтра, а также четыре диода и цепь нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, цепь нагрузки включена между первыми обкладками укаэанных двух конденсаторов, каждый из которых соединен второй обкладкой с катодной группой тиристоров противопбложного моста и через один из двух диодов — с точкой соединения указанных другого дросселя фильтра и третьего конденсатора, соединенного свободной обкладкой с нулевым источ- . ником питания и через другие два диода — с первыми обкладками конденсаторов.

1 1О912

Изобретение относится к области преобразования постоянного тока в переменный ток повышенной частоты, преимущественно для устройств индукционного нагрева металлов.

Известен последовательный инвертор, содержащий инвертирующие мосты с коммутирующими контурами в диагоналях переменного тока и встречно-параллельными диодами в каждом плече, подключенные к одному из зажимов постоянного тока через делитель фильтра, причем конденсаторы фильтра одними своими обкладками подключены к общим точкам соединения инвертирующих мос15 тов с обмотками дросселя.фильтра, а другими обкладками соединены с противоположными выходными клеммами С1 1.

Недостатком известного инвертора является отсутствие ограничения напряжения на нагрузке при ее возрас- тании. Это приводит к уменьшению времени, предос-.авляемого тиристорам для восстановления их запорных свойств, и может привести к срыву и ивер тиро в ания. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эфйекту к предлагаемому является последовательный автономныч ннвертор,, содержащий две мостовые инвертирующие 30 ячейки с коммутирующими LC-контурами в диагоналях, присоединенные к выводам для источника питания через дроссели фильтра, имеющие отпайки, конденсаторы фильтра, подключенные одними обкладками к выводам постоянного тока указанных ячеек, а другими обкладками к выходным выводам инвертора, с которыми соединены выводы переменного тока обратного вентильного моста, причем аноды анодной группы и катоды катодной группы обратного моста подключены к отпайкам дросселей фильтра Г2 ).

Инвертор позволяет ограничить напряжение на нагрузке на уровне 0,5 повышая надежность инвертирования, однако имеет сложную схему и повьппенные массогабаритные показатели.

Кроме того, ввиду последовательног го соединения фильтровых конденсаторов их суммарная емкость в четыре раза превьппает минимально необходимое для нормальной работы схемы значение.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

Для достижения поставленной цели в последовательном автономном инверторе, содержащем подключенные к положительному выводу источника питания через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях череменного тока и два конденсатора, соединенные первыми обкладками с анодными группами тиристоров соответствующих мостов, причем третий конденсатор подключен к отрицательному выводу источника питания через другой дроссель фильтра, а также четыре диода и цепь нагрузки, которая включена между первыми обкладками указанных двух конденсаторов, каждый из которых соединен второй обкладкой с катоднойгруппой тиристоров противоположного моста и через один из двух диодов — с точкой соединения указанных другого дросселя фильтра и третьего конден" àòîðà,,соединенного свободной обкладкой с нулевым источника питания и через другие два диода — с первыми обкладками конденсаторов, На чертеже представлена принципиальная схема инвертора.

Последовательный автономный инвертор содержит два моста 1 и 2 на тиристорах с ЕС-контурanm в диагоналях, подключенных к положительному выводу источника питания через дроссели фильтра 3. К этому же выводу подключены фильтровые конденсаторы 4 и 5, соединенные вторыми обкладками с катодными группами тиристоров мостов 1 и 2 и анодами диодов б и 7. Катоды диодов 6 и 7 соединены с отрицательным выводом источника питания через дроссель фильтра 8 и имеют общую точку с конденсатором 9. Вторая обкладка конденсатора 9 соединена с нулевым выводом источника питания и анодами диодов

10 и 11, катоды которых соединены с нагрузкой 12.

Инвертор работает следующим образом.

После подачи напряже:ния питания на конденсаторах 4 и 5 установится значение напряжения питания 1.1, на конденсаторе 9 — О, 5 U .

После открывания одной из диагоналей моста 1 через нагрузку 12 потечет ток по цепи плюс конденсатора 5— нагрузка 12 — мост 1 †:конденсатор 5.

Полярность падения напряжения на нагрузке 12 указана на хеме ° Если зто напряжение не превьппает значения 0,5 U, то диоды 10 и 7 остаются закрытыми. Если же это напряжение превысит значение 0„5 Уд, то диоды

l 091

Составитель И. Жеребина

Техред Л.Мартяшова Корректор А. Дзятко

Редактор К. Папп

3аказ 3095/51 Тираж -667

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подпи си о е

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4 з

10 и 7 откроются и потечет ток по контуру на груз ка 1 2 — к онден сато р 5— диод 7 — конденсатор 9 — диод 10нагрузка 12, и мост 1 начнет питаться от конденсатора 9 по цепи конденсатор 9 — 10 — мост 1 — диод 7 —конденсатор 9, при этом ток моста 2 минует нагрузку 12. Ток моста 1 носит колебательный характер и через полпериода собственной частоты колебаний его коммутирующего ЬС-контура тиристоры моста закроются.

При открывании диагонали моста 2 ток в нагрузке 12 будет протекать по цепи конденсатор 4 — нагрузка 12 — мост 2 — конденсатор 4, создавая падение напряжения на нагрузке 12, указанное на схеме в скобках. Если этб напряжение превысит значение 0,5

U, то диоды 6 и 11 откроются в кон туре плюс (в скобках) нагрузки 12— конденсатор 4 — диод 6 — конденсатор

9 — диод 11 — нагрузка 12, и ток моста 2 будет протекать от конденса290 4 тора 9 по цепи плюс конденсатора 9 диод 11 — мост 2 — диод 6 — конденсатор 9, т.е. минуя нагрузку 12.

В дальнейшем работа инвертора повторяется.

Таким образом, при работе на резкопеременную нагрузку 12 напряжение на ней не может превысить значения

0,5 Бд. Этим достигается повышенная надежность инвертора при более простой схеме.

Кроме того, суммарная емкость фильтровых и дополнительного конденсатора всего в 1,5 раза превышает минимально необходимое для нормальной работы мостов 1 и 2 значение.

Применение нулевого вывода источника питания не усложняет его конструкции, так как в случае использования в качестве звена постоянного тока мостового трехфазного выпрямителя с питанием от промышленной сети эту клемму достаточно заземлить.