Резервированный высокочастотный инвертор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ЬП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1955451 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.80 (21) 2990464/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 М 7/5I5

Гаауаарстеелнмй кемитет

СССР

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32 (53) УД К 621.3! 4, .572 (088.8) лв млем лэееретеннй и еткрмтий

Дата опубликования описания 05.09.82 (72) Авторы изобретения

И.,TI. Аитов и Ф. Х. Кутдусов

Уфимский авиационный институт им. Орд (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ

ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для питания высокочастотной электрической энергией, ответственных пот-, ребителей. Оно может быть найти широкое применение в технике индукционного нагрева, в частности при литье алюминия в магнитный кристаллизатор, и в других устройствах, где требуется бесперебойное питание нагрузки.

Известны резервированные источники питания нагрузки, содержащие источник переменного напряжения или сеть, соединенную через коммутационное устройство с нагрузкой (1).

Известен также инвертор, соединенный по входу через датчик аварийного состояния с аккумуляторной батареи, а по выходу— через датчик аварийного состояния с аккумуляторной батареей, а по другому выходу— через коммутационное устройство с нагрузкой (2) .

Недостатками резервированных источников питания нагрузки являются сложность, невозможность длительной работы резервного источника от аккумуляторной батареи, достаточно большой перерыв в питании иа2 грузки, возникающий за счет времени запуска резервного инвертора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для бесперебойного электропитания нагрузки, являющееся резервированным преобразователем, содержащее в цепи питающего ввода выпрямитель и аккумуляторную батарею, выходы которых соединены между собой и через основной и о резервный инверторы подключены к тиристорным переключателям переменного тока, производящим переключение тока нагрузки; выключатель состоящий из двух тиристоров, конденсатора, двух зарядных резисторов и двух шунтирующих диодов. Анод каждого тиристора выключателя соединен с входом основного и резервного инверторов, катод — соответственно с выходом выпрямителя и аккумуляторной батареи, конденсатор включен между анодами обоих тиристоров, а разрядный резистор и шунтирующий диод подключены параллельно входу каждого инвертора. Основной и резервный инверторы могут содержать тиристорные мосты, соединенные между собой через соответствующие коммутирующие индуктивности, и

955451

10!

20 дующим образом.

Зо

4О

55 подключенные к шинам питания через отсекающие диоды (3!.

Недостатком данного устройства является наличие двух тиристорных переключателей тока, рассчитанных на коммутацию полного тока нагрузки. Это приводит к понижению надежности. Кроме того, данному устройству присуще относительно большое время переключения с основного на резервный инвертор.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и уменьшение времени переключения с основного на резервный инвертор.

Поставленная цель достигается тем, что в резервированный высокочастотный инвертор, содержащий основные и резервные тиристорные мосты, коммутирующие дроссели, связанные с основными тиристорными мостами, и через отсекающие диоды с входными выводами, а также блоки отключения, содержащие соединенные последовательно отключающие тиристоры и конденсаторы, введены питающие тиристоры, включенные последовательно в цепь постоянного тока каждого из мостов, резервные мосты связаны с соответствующими коммутирующими дросселями, а блоки отключения подключены параллельно коммутируюшим дросселям.

В инверторе может быть использован блок отключения, общий для всех мостов.

В этом случае он подключается к коммутирующим дросселям через дополнительные отключающие тиристоры.

На фиг. 1 изображена схема резервированного высокочастотного инвертора; на фиг. 2 — вариант схемы резервированного высокочастотного инвертора с общим блоком отключения.

Резервированный высокочастотный инвертор (фиг. 1) содержит входной дроссель

1, соединенные последовательно и подключенные к шинам питания фильтровой конденсатор 2 и нагрузку 3. Инвертор состоит из основных мостов 4 и 5, к которым подключен коммутирующий дроссель 6, соединенный через отсекающие диоды 7 и 8 с шинами питания, и из резервных мостов 9 и 10. Тиристорные мосты 4, 5, 9 и 10 подключены к шинам питания через питающие тиристоры 11—

14 и состоят каждый из тиристоров 15 — 18, соединенных в мост, в диагональ переменного тока которого включен коммутирующий конденсатор 19. При выполнении инвертора многоячейковым он состоит из нескольких аналогичных тиристорных ячеек 20. Блоки

21 отключения состоят из конденсатора 22 и тиристора 23 и подключены к коммутирующим дросселям 6.

Во втором варианте резервированного высокочастотного инвертора (фиг. 2) выключатель 21 состоит из конденсатора 22, подключенного к коммутирующим дросселям 6 всех основных тиристорных мостов через тиристоры 23 — 26. Возможно использование вместо тиристоров 25 и 26 неуправляемых вентилей — диодов.

Резервированный высокочастотный инвертор (фиг. 1) работает следующим образом.

При безаварийной работе основные тиристорные мосты питаются через входной дроссель 1и питающие тиристоры 11 и 12.

При отказе одного из мостов, например 4, какой-либо ячейки инвертора с его тиристоров снимают импульсы управления и подают однократный управляющий импульс на тиристор 23 выключателя 21 той же ячейки. Током конденсатора 22, заряженного с указанной на фиг. 1 полярностью, запираются тиристоры моста 4, питающие тиристоры ll и 12 основного моста, и последний оказывается отключенным. После этого конденсатор

22 перезаряжается через тиристор 23 и коммутирующий дроссель 6. Затем подают импульсы управления на тиристоры резервных мостов 9, 10 и их питающие тиристоры 13, 14, и они вступают в работу. В результате повышается быстродействие переключения с основного на резервный инверторы.

Второй вариант резервированного высокочастотного инвертора (фиг. 2) работает слеПри отказе одного из мостов, например

4, какой-либо ячейки инвертора с его тиристоров снимаются импульсы управления и однократной подачей управляющих импульсов на тиристоры, например 23, 25, подключают конденсатор 22 к отказавшим тиристорным мостам. Током конденсатора 22, заряженного с указанной на фиг. 2 полярностью, запираются тиристоры моста 4, питающие тиристоры 11 и 12 основного моста, и последний оказывается отключенным. После этого конденсатор 22 перезаряжается через тиристоры 23, 25 и коммутирующий дроссель

6 отказавших мостов. Затем подают импульсы управления на тиристоры резервных мостов 9, 10 и их питающие тиристоры 13, 14, и они вступают в рабату. За счет подключения выключателя только к отказавшим тиристорным мостам обеспечивается селективность работы выключателя и повышение надежности устройства.

В предлагаемом инверторе возможно как переключение с основного на резервный инвертор, так и обратное переключение. В случае, когда в обратном переключении нет необходимости, из схем исключаются питающие тиристоры резервньи мостов.

3а счет использования общих элементов для основного и резервного инверторов достигается упрощение устройства и повышение его надежности, за счет указанного подключения выключателей повышается быстродействие отключения основных и включения резервных тиристорных мостов. Схемные варианты позволяют дополнительно упростить инвертор и повысить его надежность.

955451

Формула изобретения

1. Резервированный высокочастотный инвертор, содержащий основные и резервные тиристорные мосты, коммутирующие дроссели, связанные с основными тиристорными мостами и через отсекающие диоды с входными выводами, а также блоки отключения, содержащие соединенные последовательно отключающие тиристоры и конденсаторы, отличающийея тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения времени переключения с основного моста на резервный, в него введены питающие тиристоры, включенные последовательно в цепь постоянного тока каждого из мостов, резервные мосты связаны с соответствующими коммутирующими дросселями, а блоки отключения подключены параллельно коммутирующим дросселям.

2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены дополнительные отключающие тиристоры, через которые блок отключения связан с коммутирующими дросселями всех мостов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1314834, кл. Н 02 J 9/06, 1971.

2. Патент ФРГ № 20148060, кл. Н 02 J 9/06, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 612344, кл. Н 02 J 9/06, 1978.

95545!

Редактор Е. Папп

Заказ 6469/73

Соста в ител ь А. Сити н

Техред А. Бойкас Корректор Г. Решегник

Тираж 72l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4