Автономный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и м,б. использовано в качестве источника питания установок индукционного нагрева, уль-. тразвука и др. Целью является повьшение надежности за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне возможных изменений параметров нагрузки. Устр-во содержит мест на . тиристорах 14 с коммутирукнцим конденсатором 5 и коммутирующим дросселем 6. Нагрузка 9 включена последовательно с разделительным конденсатором 7 и защитным дросселем 8. . Индуктивный элемент (ИЭ) 10 выполнен с убывающей генри-амперной характеристикой в диапазоне токов, превьшающих номинальный ток. Такое вьтолнение ИЭ 10 разгружает инвертор, снижает добротность работающих контуров при изменении параметров нагрузки и предотвращает раскачку напряжения на элементах. 2 ил. С S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК цц 4 Н 02 М 7/523

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4185735/24-07 (22) 26.01.87 (46) 23.03.89. Бюл. В 11 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) А.С,Васильев, С.В.Дзлиев, Е,М.Силкин и Ю.П.Качан (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 807466, кл. Н 02 М 7/523, 1978.

Кацнельсон С.И. Тиристорные умножители частоты. Уфа, 1978. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано в качестве источника питания установок индукционного нагрева, уль-.

„„ЯУ„„1467716 А1 тразвука и др. Целью является повышение надежности за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне возможных изменений параметров нагрузки. Устр-во содержит мост на . тиристорах 1 4 с коммутирующим конденсатором 5 и коммутирующим дросселем 6. Нагрузка 9 включена последовательно с разделительным конденсатором 7 и защитным дросселем 8.

Индуктивный элемент (ИЭ) 10 выполнен с убывающей генри-амперной характеристикой в диапазоне токов, превышающих номинальный ток. Такое выполнение ИЭ 10 разгружает инвертор, снижает добротность работающих контуров с0 при изменении параметров нагрузки и предотвращает "раскачку" напряжения на элементах. 2 ил.

1467716

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания установок индукционного нагрева, ультразвука и др.

Цель изобретения — повышение надежности за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне возможных изменений параметь

p0B BGI ру зки е

На фиг. 1 приведена принципиальная схема автономного инвертора, на фиг.2 — характеристика индуктивного элемента (зависимость индуктивности 15 от протекающего через элемент тока).

Автономный инвертор состоит иэ тиристорного моста на четырех тиристорах 1-4 с коммутирующим конденсатором 5 и коммутирующим дросселем 6 20 в диагонали переменного тока, последовательной цепи из разделительного конденсатора 7, защитного дросселя 8, нагрузки 9, причем последовательно с тиристорным мостом включен индуктивнык элемент 10 с убывающей генриамперной характеристикой, соединенных с входными выводами через дроссель 11 фильтра.

Инвертор в установившемся режиме работает следующим образом.

При запертых тиристорах от источника питания через нагрузку 9 протекает ток сверху вниз, направление ко торого условно принимают за положительное. При отпирании тиристоров 1, 4 начинается.:колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 (полярность напряжения на конденсаторе 5 в момент включения тиристоров 1, 4 40 показана на фиг.i) по контуру 1-5"

6-4-9-8-7-. 10-1.

Ток через нагрузку 9 изменяет направление и начинает протекать снизу вверх. После того, как напряжение на 45 конденсаторе 5 станет выше напряжения источника питания (с полярностью, противоположной указанной на фиг.1) и колебательный ток, текущий через тиристоры 1, 4,пройдет через нуль, они гаснут.

Далее в работе схемы наступает пауза, введение которой улучшает гармо-, нический состав тока нагрузки и которая длится до включения тиристоров 2, 3..

При включении тиристоров 2, 3 процессы протекают аналогично. Выходная частота инвертора вдвое выше частоты управления тиристорами моста, так как одному и тому же направлению тока в цепи нагрузки соответствует разное направление тока в цепи коммутирующего конденсатора. Получают эффект удвоения частоты.

В номинальном режиме работы инвертора собственная частота коммутирующего контура (элементы 5-6-9-8-7-10) зависит от значения суммарной индуктивности элементов 6, 8 и 10. При изменении сопротивления нагрузки, например, в сторону к.з. растет добротность контура коммутации. Однако это не вызывает существенного возрастания напряжений на элементах. С возрастанием добротности контура коммутации при изменении нагрузки, и, следовательно, соответствующего возрастания тока через индуктивный элемент

10, снижается его инцуктивность

1 (фиг. 2) . Уменьшение суммарной индуктивности контура коммутации Lg + Lg +

+L o приводит к снижению его добротности 1" Г

"1 C = R где L — - индуктивность контура коммутации, С вЂ” емкость контура коммутации, С

С5 + С7

R — - сопротивление нагрузки, Таким образом, снижение сопротивления нагрузки ведет к увеличению добротности и возрастанию напряжений на элементах контура коммутации и тока через них, а увеличение тока ведет к снижению суммарной индуктивности и добротности контура кою утации. Наложение процессов приводит .к тому,, что энергия, накопленная за период в реактивных элементах схемы, не возрастает при изменении сопротивления нагрузки от номинальной в сторону к.з. ц п зап 27- ю где Узод — энергия, запасаемая в реактивных элементах контура коммутации за период, W 7 — энергия, потребляемая контуром от источника за период, —, равное 3, 14.

Происходит самостабилизация режима работы инвертора, в результате чего

14б 7716

Фиг. 2

СОставитель И.Жеребина

Техред Л.Сердюкова Корректор M.UIaporm

Редактор Л.Зайцева

Заказ 1209/53 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 в расширенном диапазоне изменения сопротивления нагрузки потребление энергии схемой от источника практически не возрастает, и следовательно, отсутствует раскачка напряжения на

It !! в 5 его элементах.

Характеристика индуктивного элемента, имеющая убывающий участок, может быть получена наиболее простым путем — выполнения индуктивного элемента в виде дросселя с ферромагнитным сердечником, имеющим переменный по сечению зазор (фиг.2), Возможны и другие виды характеристик. Важным является наличие участка плавного снижения индуктивности элемента в ди" апазоне токов, превышающих номинальный, в функции тэка через элемент. 20

Это позволяет разгружать инвертор, снижать добротность основных работающих контуров при изменении параметров нагрузки и предотвращать "раскачку" напряжения иа элементах в диапазоне изменения параметров нагрузки.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенную к входным выводам через дроссель фильтра последовательную цепь, состоящую из разделительного конденсатора; защитного дросселя и выходных выводов и соединенную одним концом с тиристориым мостом, в диаго- . наль переменного тока которого включен коммутирующий LC-контур,.о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне возможных изменений параметров нагрузки, тирис-. торный мост соединен с другим концом последовательной цепи через введенный индуктивный элемент с убывающей генри-амперной характеристикой в диапазоне токов, превышающих номинальный ток.