Последовательный автономный инвертор
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания высокой частоты для установок индукционного нагрева. Целью является повышение надежности. Устройство содержит цепь .из последовательно соединенных разделительного конденсатора 11 и нагрузки 12 и мост на тиристорах 1-4 с коммутируюпщми реакторами 7-10, включемными последовательно с тиристорами. Коммутирующие конденсаторы 5,6 включены в диагональ переменного тока моста и соединены с обратными диодами (ОД) 14,15. При изменении сопротивления нагрузки в сторону к.з. и х.х. возрастают амплитуда токов и длительность интервалов проводимости ОД 14,15. При работе ОД 14,15 существуют замкнутые контуры, в которых циркулирует электромагнитная энергия, отделенные от источников питания. 1 ил. с (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 M 7/523
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096332/24-07 (22) 05.08.86 (46) 07.05.88.Бюл. Р 17 (71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72) А.С.Васильев, С.В.Дзлиев, Е.M.Силкин и Л.В. Бруслиновская (53) 621.314.572(088.8) (56) Васильев А.С. Статические преобразователи частоты для индукционного нагрева;М.: Энергия, 1974, с. 93-94.
Авторское свидетельство СССР
У 3 12349, кл. Н 02 И 5/42, 1969. (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЬЙ АВТОНОИНЫЙ
ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника
„„SU„„1394375 А1 питания высокой частоты для установок индукционного нагрева. Целью яв ляется повышение надежности. Устройство содержит цепь.из последовательно соединенных разделительного конденсатора 11 и нагрузки 12 и мост на тиристорах 1-4 с коммутирующими реакторами 7-10, включеиными последовательно с тиристорами. Коммутирующие конденсаторы 5,6 включены в диагональ переменного тока моста и соединены с обратными диодами (ОД)
14, 15. При изменении сопротивления нагрузки в сторону к.з. и х.х. возрастают амплитуда токов и длительность интервалов проводимости ОД
14,15. При работе ОД 14,15 существуют замкнутые контуры, в которых циркулирует электромагнитная энергия, отделенные от источников питания.
1 ил.
1394375
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания высокой частоты,для устано5 вок индукционного нагрева.
Целью изобретения является повышение надежности.
На чертеже представлена схема инвертора. 10
Инвертор содержит мост на четырех тиристорах 1-4 с коммутирующим конденсатором 5 и дополнительным коммутирующим конденсатором 6 и коммутирующие реакторы 7-10, включенные последовательно с тиристорами моста, последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора 11 и нагрузки 12, подключенную совместно с тиристорным мостом к входным выво- 20 дам через дроссель фильтра 13, первый 14 и второй 15 обратные диоды, причем анод первого обратного диода соединен с катодом второго обратного диода и с точкой соединения коммути- 25 рующих конденсаторов, а катод — с входным выводом через дроссель фильтра, анод второго обратного диода— с другим входным выводом.
Инвертор в установившемся режиме 30 работает следующим образом.
Полный цикл работы, схемы определяется частотой управления тиристорами 1-4. Каждый.,такт характеризуется рабочим и нерабочим состояниями моста, т.е. наличием и отсутствием тока коммутирующего контура (контур включает коммутирующие реакто- ры какой-либо диагонали 7, 10 или 8,9, ко утирующ е конденсаторы 5 и 6, 40 разделительный конденсатор 11 и нагрузку 12). В течение такта работа схемы разделяется на четыре интервала.
1,интервал. При отпирании тирис- 45 торов 1 и 4 по контуру 5"6-4-10-12-117-1-5 начинает протекать ток перезаряда коммутирующих конденсаторов 5 и 6, Если при этом напряжение на конденсаторах 5 и б (полярность напряжения на конденсаторах показана на чертеже) превышает напряжение на коммутирующих реакторах 7 и 10 соответственно открываются обратные диоды 14 и 15 и возникают два дополнительных контура перезаряда коммути55 рующих конденсаторов 5 и 6 (контуры
5-14-6-1-5 и 6-4-10-15-6), отделенных от источника питания. Наличие замкнутых контуров, отделенных от источника питания, снижает потребление энергии схемой от источника питания, что предотвращает "раскачку" напряжения на реактивных элементах
z» силовых вентилях в случае изменения нагрузки. Ток через нагрузку в первом интервале изменяет направление и начинает протекать снизу вверх. В момент равенства напряжений на коммутирующих реакторах 7 и 10 и коммутирующих конденсаторах
5 и 6 обратные диоды 14 и 15 выключаются.
II интервал. Ток перезаряда коммутирующих конденсаторов замыкается по единственному контуру 5-6-4-1012-11-7-1-5. Через нагрузку ток протекает снизу вверх. Параметры контура выбраны так, что имеет место колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов. В момент перехода тока коммутирующего контура через амплитудное значение напряжение на коммутирующих реакторах изменяет знак. При этом возможно повторное отпирание обратных диодов, если напряжение на коммутирующих реакторах
7 и 10 превышает напряжение на коммутирующих конденсаторах 5 и 6. Снова возникают два дополнительных контура перезаряда коммутирующих конденсаторов (5-14-7-1-5 и 6-4-10-15-6), отделенных от источника питания. Потребление энергии от источника снижа J ется.
III интервал. Ток перезаряда коммутирующих конденсаторов замыкается по контурам 5-6-4-10-12-11-7-1-5, 5-14-7-1-5 и 6-4-10-15-6. После спада тока тиристоров 1 и 4 до нуля они выключаются.
IV интервал. Характеризуется бестоковой паузой схемы инвертора, которая длится до включения тиристоров 2 и 3. При этом ток заряда конденсатора 11 обеспечивает протекание тока через нагрузку сверху вниз. ПерBbtzI такт работ схемы закончен.
Процессы, происходящие во втором такте, аналогичны описанным,. по окончании второго такта снова включаются тиристоры 1 и 4 и цикл работы схемы инвертора повторяется.
Таким образом, в течение полного цикла работы всех вентилей инвертора на выходе его получают два полных периода переменного напряжения.
1394375
Составитель И.>Керебина
Редактор В.Бугренкова Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни
Заказ 2233/53 Тираж 665 Подписное
BHHH1IH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Проиэволственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4
Инвертор имеет U-образную входную характеристику и не имеет аварий.ных режимов при коротком замыкании нагрузки и холостом ходе. В схеме отсутствует "раскачка" напряжения на реактивных элементах и силовых вентилях при изменении сопротивления нагрузки в широких пределах. При изменении сопротивления нагрузки в сторону короткого замыкания и холостого хода возрастает амплитуда токов и длительность интервалов проводимости обратных диодов. При работе обратных диодов существуют замкнутые контуры, в которых циркулирует электромагнитная энергия, отделенные от источника питания. При этом снижается потребление схемой энергии от источника питания и предотвращается "раскачка" напряжения.
Формула изобретения
Последовательный автономный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через дроссель фильтра последовательную цепочку из разделительного конденсатора и выходных выводов и мост на тиристорах с коммутирующими реакторами, включенными по10 следовательно с тиристорами, и с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, два согласно последовательно соединенных обратных диода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности,он снабжен дополнительным коммутирующим конденсатором, соединенным последовательно с основным коммутирующим конденсатором, причем точка соединения последних подключена к точке соединения обратных диодов, подклю- ченных параллельно последовательной цепочке.
