Автономный инвертор

 

t.îþз с;оветск их

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >955454 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.01.81 (21) 3238364/24-07 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 М 7/515

Гее/деретеенеме кемитет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 621.314..572 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 пе делам лзееретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Болотовский и Т. А. Виноградова

Уфимский авиационный институт им. С. Ор (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в качестве источника питания ультразвуковых электротехнических установок, а также для питания других потребителей тока высо- . кой частоты. 5

Известны схемы тиристорных автономных инверторов в которых достигается умножение частоты тока нагрузки по отношению к частоте работы тиристоров, получаемое за счет того, что нагрузка включается в колебательный контур, собственная частота колебаний которого выше частоты коммутации тиристоров (1) и (2) .

Схема (Ц содержит два тиристора, разделительный дроссель, конденсатор фильт- ра, разделительный конденсатор и колеба- >s тельный контур, состоящий из коммутирующего конденсатора, включенного параллельно цепочке, состоящей из последовательно включенных коммутирующего дросселя и нагрузки, и построена таким образом, что нагрузка входит в контур коммутацин тиго ристоров, что вызывает ухудшение спектрального состава выходного напряжения за счет появления выбросов, обусловленных коммутационной полуволной тока.

Схема (2) содержит конденсатор фильтра, два тиристора, два разделительных дросселя, разделительный конденсатор, а также коммутирующий конденсатор, коммутирующий дроссель и нагрузку, включенные параллельно, причем нагрузка входит в контур коммутации тиристоров, что вызывает ухудшение спектрального состава выходного напряжения за счет появления выбросов, обусловленных коммутационной пслуволной тока.

Таким образом, общим недостатком рассмотренных схем является высокое содержание субгармонических составляющих выходного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автономный инвертор, содержащий включенные к зажимам источника питания через входной дроссель три параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, вторая содер жит последовательно соединенные дроссель, конденсатор и подключенную через выходные зажимы нагрузку, а третья представляет собой тиристор, включенный анодом к

955454 в контуре, образованном дросселями 2 и 4, конденсаторами 3, 5 и нагрузкой 6 протекает колебательный ток, частота которого определяется параметрами этого контура. Затем на тиристор 7 подается импульс управления, тиристор открывается и проводит импульс тока перезаряда конденсатора 5 по контуру

5 4 7. При этом продолжается процесс протекания тока в контуре 4 — 2 — 3 — 6 — 5 и происходит обмен энергией между конденсаторами 5 и 3. После прохождения импульса тока перезаряда конденсатора через

0 тиристор 7 закрывается и к нему прикладывается обратное напряжение. За время приложения к тиристору обратного напряжения тиристор восстанавливает свои запирающие свойства. Далее работа схемы протекает аналогично. Характерной особенностью данной схемы является то, что частота колебаний в контуре 4 — 2 — 3 — 6 — 5 превосходит частоту включения тиристора 7. За счет этого достигается эффект умножения частоты выходного напряжения по отношению к частоте включения тиристора. При этом импульс тока перезаряда конденсатора 5 происходит по контуру 5 4 7 минуя нагрузку 6; что приводит к улучшению спектрального состава выходного напряжения.

Выброс напряжения на нагрузке, обусловленный коммутационными процессами в данной схеме автономного инвертора, в 4,7 раза меньше, чем в известной схеме инвертора. при включении тиристора амплитуда первой полуволны переменного напряжения на нагрузке во много раз (до 6) превосходит ам- 5 ухудшению спектрального состава выходного напряжения (высокая амплитуда субгармонической составляющей) и делает невозможным применение инвертора при работе с нагрузками, для которых перенапряжения

10 недопустимы. К такому виду нагрузки относятся, например, индукционная вакуумная печь для плавки металлов.

Цель изобретения — улучшение спектрального состава кривой выходного напря- 5 жения. сатора и цепи нагрузки, а также силовои тиПри таком включении тиристора первая полуволна тока, вызванная перезарядом коммутирующей емкости через коммутирующую индуктивность замыкается через тиристор, Формула изобретения ва выходного напряжения и расширению функциональных возможностей схемы.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого автономного инвертора.

Автоном ный инвертор содержит включенные к зажимам источника питания че- 40 тора 3, а вторая содержит последовательную коммутирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных коммутирующего дросселя 4 и коммутирующего конденсатора 5 и цепь нагрузки 6, а также тиристор

7, включенный параллельно коммутирующей цепочке анодом к общей точке дросселей.

Автономный инвертор работает следующим образом.

В установившемся режиме к моменту включения тиристора 7 напряжения на конденсаторах 3 и 5 различны вследствие чего

50 плюсовому зажиму источника питания через входной дроссель (3).

Недостатком этой схемы является то, что плитуду второй полуволны, что приводит к

Поставленная цель достигается тем, что в инверторе, содержащем подключенные к зажимам источника питания через входной дроссель две параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, а вторая— из последовательно соединенных коммутирующего дросселя, коммутирующего конденристор, подключенный анодом к общей точке дросселей, тиристор подключен параллельно коммутирующим дросселю и конденсатору. не протекая через нагрузку. Тем самым пик перенапряжения на нагрузке снимается, что приводит к улучшению спектрального соста рез входной дроссель 1 две параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя 2 и конденсаАвтономный инвертор, содержащий подключенный к зажимам источника питания через входной дроссель две параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, а вторая — из последовательно соединенных коммутирующего дросселя, коммутирующего конденсатора и цепи нагрузки, а также силовой тиристор, подключенный анодом к общей точке дросселя, отличающийся тем, что, с целью улучшения спектрального состава выходного напряжения, тиристор подключен параллельно коммутирующим дросселю и конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Донской А. В. и др. Тиристорный генератор затухающих колебаний. Труды УАИ, вып. 48, Уфа, 1973, с. 57.

2. Артым А. А. и др. Генераторы синусоидальных колебаний высокой частоты на тири сторах Изв. В УЗ. «Радиоэлектроника», 1978, № 3.

3. Авторское свидетельство СССР № 696585, кл. Е 02 М 7/515, 1977.

955454

Редактор Е. Палл

Заказ 6469/73

Составитель И. 7Керебина

Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Тйраж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий ! 13035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патентi, г. Ужгород, ул. Проектная, 4