Автономный последовательный инвертор

ОП ИСАН ИЗОБРЕТЕН Союз Совекких Сонреалмстицесюа РкпублнкТЕЛЬ СТВУ ВУОРСКОМ ополнитель т.с-0 Заявлено 30.11.77 (21) 254 л М 7/51 присоединением заявки-юсуднрственный кемнтет ссср не делам нзебрвтеннй н юткрытнй(71) Заявител непропетровскии ордена Трудового Красного Знаме горный институт имени Артема4) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТО тока пра. 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано,например, в установках для индукционного нагрева металлов.Известен автономный последовательный инвертор содержащий мост силовых тиристоров и последовательный контур, включающий в себя разделительный конденсатор, дроссель и нагрузку, связанные через фильтровый дроссель с входными выводами,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автономный последовательный инвертор, в котором параллельно нагрузочному контуру подключен дополнительный контур, образованный конденсатором и дросселем, средняя точка которого соединена через диод с промежуточным отводом обмотки дросселя нагрузочного контура. Однако в таком инверторе при изменении эквивалентного сопротивления нагрузки кратность изменения входного тока невелика и, следовательно, требуется значительное изменение величины питающего напряжения. Это не позволяет получить достаточно широкий диапазон регулирования мощности инвертора. Кроме того, наличие высших гармоник в кривои выходноговодит к снижению КПД инверторЦелью изобретения является расширениедиапазона регулирования мощности и повышение КПД инвертора, Это достигается тем, что в предлагаемый автономный последовательный инвертор, содержаший мост силовых тиристоров с коммутирующим контуром в диагонали переменного тока, фильтровый дроссель, первый вывод обмотки которого соединен с первым входным выводом, а вто- О рой связан с первым выводом постоянноготока моста, причем. второй вывод постоянного тока моста соединен со вторым входным выводом, два последовательных контура, соединенных параллельно и включенных между вторым выводом обмотки фильтрового дросселя и вторым входным выводом, первый из которых образован конденсатором и дросселем, а второй - токоограничивающим дросселем с промежуточным отводом обмотки и разделительным конден сатором, включенным последовательно с выходными выводами, а также диод, включенный между средней точкой первого последовательного контура и отводом обмотки токо663047 Формцла пзмретенпя Заказ 2722/56ПодписноеП П П Патент,ул. Проектная,ЦИИИПИ Тираж В 5 филг. Ужго ограничйвакппего дросселя, введены допол" нительные дроссель с пром"жуточным отводом обмотки ц диод, причем указанный дроссель включен между вгорыч выводом обмотки фильтрового дросселя ц первым выводом"постоянного тока чостз, з дополнительныйдиод - между средней точкой первого последовательного контура ц отводом обмотки дОполнительного дроссеЛя.На чертеже дана принципиальная электрическая схема описываемого инверторз.Инвертор содержит фильтровый дроссель1, мост 2 силовых тиристоров 3 -6 с коммутирующим контуром, обрззовзццым конденсатором 7 и дросселем 8, конденсатор 9 и дроссель 10 первого последовательного коц.тура, дополнительный дроссель 11, токоограничивающий дроссель 12 и разделительный конденсатор 13 второго последовательного контура, нагрузку 14, дополнительный диод 15 и диод 16.Инвертор работает следующим образом.Силовые тиристоры моста 2 отпираютсяпопарно-попеременно (тиристоры 3 ц 4 цлн 5 и 6). При отпирзции тиристоров 3 ц 4 образуется контур: тиристор 4 - конденсатор 7 - дроссель 8 - тиристор 3 - дроссель 11 - дроссель 12 - конденсатор 13 - нагрузка 14 - тирцстор 4, кривая тока в котором имеет фо 1 чу, близкую ксицусоцдальной. Когда ток контура нарастает, напряжения цз .;н 1 сселихи2 имеют полярность, указанную цп чертеже. Диод 16 при этом заперт, а диод 15 отпирается, когда его анодное напряжение становится положительныя. Г 1 рц отпирании диода5 частьтока контура ответвляется в цепь конденсатора 9, при этом конденсатор 9 подзаряжается. Когда же диод 15 запирается, энергия, накопленная конденсатором 9, поступает в цепь нагрузки. Когда ток контура спадает, напряжения на дросселях1 и 12 изменяют знак на обратный. Диод 5 при этом заперт, а диод 16 проводит ток. Коцдецсатор 9 также подзаряжается. После запирания диода 16 конденсатор 9 вновь разряжается на нагрузку. Когда ток контура уменьшается до нуля, тиристоры 3 и 4 запцра 1 отся.При отпирании тиристоров 5 и 6 процессы протекают аналогично.При уменьшении эквивалентного сопротивления нагрузки возрастает цзпряжсцше 4ца дросселях 11 и 12, соответственно увеличивается ц доля энергии, запасаемой конденсатором 9. При этом уменьшается величина входного тока. Так как кратность изменения входного тока увеличивается, то расширяется и диапазон регулирования выходной могццости. При заданном диапазоне регулирования мощности это соответствует уменьшению требуемого диапазона регулирования входцого напряжения. 10 Поскольку диоды 15 и 16 работают как при -нарастании, так и при спаде тока, то спектральный состав кривой тока нагрузки улучшается, что приводит к повышецшо КПД ицвертора. Лвтоцомць 1 й последовательный инвертор,содержащий мост силовых тцрцсторов с ком- И мутцрующим контуром в диагонали переменного тока, фцльтровый дроссель, первый вывод обмотки которого соединен с первым входным выводом, а второй связан с первым выводоч постоянного тока моста, причем второй вьвод постоянного тока моста соединен со вторьм входным выводом, два соединен.шах параллельно ц включенных между вторыч выводоч обмотки фильтрового дросселя ц вторым входным выводом последова 3 ательных контура, первыц из которых образован конденсатором и дросселем, а второй - токоогрзцичивающим дросселем с промежуточным отводом обмотки и раздегцггельцым конденсатором, включенным последовательно с выходными выводзмц, а также диод, включенный между средней точкой цсрвого последовательного контура и отводоч обчотки токоограццццвакппсго дросселя, от,цсаосцнсн тсм, что, с целью расширения диапазона регулирования мощности и поигшсцця КПД, в него введены додо полццтельцые дроссель с промежутоцным отводом обмотки и диод, причем указанцый дроссель вклюцец между вторым выводом обчотки фильтрового дросселя и первым выводом постоянного тока моста, а дополнительный диодмежду средней точкойпервого последовательного контура и отводом обмотки дополнительного дросселя.