Автономный инвертор

02 М 7/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВУ К АВТОР 4 УДАРСТЕ)ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЬГГИЙ(22) 04,01.8246) 15,02.84, Бюл. Р 6172) Д.В. Имщенецкий и В.С. Козлов М) Украинский заочный политехнический институт и Производственное энергетическое объединение "ХарьковэнергофЬЗ) 621. 314 572 (088. 8 ),2. Бедфорд Б. и Хофт Р. Теория автономных инверторов, М., 1969, с ,143, рис, 5-28.154)(57) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР,содержащий подключенную к выводам источника питания последовательную цепочку из двух тирибторов, зашунтированных обратными диодами, и включенногомежду тиристорами защитногодросселя со средней точкой, коммутирующую последовательную С -цепочку, параллельно которой подключена цепь нагрузки, соединенную сосредним выводом источника питания,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения устойчивостиработы при изменении нагрузки вшироком диапазоне от холостого ходадо короткого замыкания, он снабжендополнительной последовательнойС -цепочкой, включенной между средней точкой защитного дросселя и основной )С-цепочкой.10738 б 2 дроссель 5 со средней точкой, включенный между тиристорами 1 и 2,Параллельно коммутирующему дросселю6 и конденсатору 7 включена переменная иагрузка 8, дополнительные 5 конденсатор 9 и дроссель 10 подключены одним концом к средней точкезащитного дросселя 5, а противоположным концом " к общей точке комму" тирующего дросселя 6 и переменной 1 О нагрузке 8.Схема инвертора расчитана так,что процесс в ней имеет колебатель, ный характер, Если элементы инвертора выбрать из условия, что емкостьконденсатора 7, обозначенная С,равна емкости конденсатора 9 - Сто2 ф Щ а ющуктивность дросселя 6, обозначенная С, равна сумме индуктивностей дросселя 10 - 6 и половинеиндуктивности дросселя 5 - Ц , то2Р.25 1 2 Я 3В автономных инверторахс Ь Поэтому индуктивностью . обычнопренебрегают.3Собственная частота контура ин вертораЦ/и волновое сопротивлениер =ввцс35При сопротивлении нагрузки к=со,т,е. при холостом ходе (х.х. суммарная индуктивность и емкостькоммутирующего контура инвертораравныС,С 46 1+ -Ь =гс "=сиС 1+С П ани:0 тз)ь ри коротком замы формул,ю 55 соб неи воеавлена элек ного инверт нику питани ор соде тирован 4, защи ржитныетный Изобретение относится к преобразевательной технике и может быть использовано в установках повааоениойчастоты, в частности для сварки металлов и прожига дефектной изоляции кабеля.Известны автономные инверторы сповьыенной устойчивостью инвертирования при изменении нагрузки,.содержащие тиристорный мост, с коммутирующим С -контуром в диагоналипеременного тока, подключенныйк выводам источника питания черездроссель фильтра, параллельно тиристорному мосту подключены цепочкаиз конденсатора и дросселя и черезтокоограничивающий дроссель с отпайкой и разделительный конденсатор -цепь нагрузки 1.Недостатком этих автономных иаверторов является их относительнаясложность.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяавтономный инвертор, содержащийдва тиристора, шунтированных обратными диодами, защитный дроссель сосредней точкой, включенную между тиристорами последовательно с нимикоммутирующую С -цепочку, одиниз выводов которой подсоединен ксредней точке защитного дросселя,нагрузка подключена параллельнокоммутирующей С -цепочке 23.Недостатком этого инвертора является неработоспособность в режимах, близких к короткому замыканию.Из-за отсутствия колебательного процесса отключение тиристоров в цепиневозможно,Цель изобретения - обеспечениеустойчивости работы при измененйинагрузки в широком диапазоне отхолостого хода до короткого замыкания.Указанная цель достигается тем,что автономный инвертор, содержащийподключенную к выводам источникапитания последовательную цепочкуиз двух тиристоров, зашунтированныхобратными диодами, и включенногомежду ними защитного дросселя сосредней точкой, коммутирующую последовательную С -цепочку, параллельно которой подключена цепь нагрузки, соединенную со средним выводомисточника питания, снабжен дополни"тельной последовательной С -цепоч"кой, включенной между средней точкой защитного дросселя и основной1 С-цепочкой.На чертеже предст трическая схема автоном ора, 69подключенная к источ ясо средним выводом.Автономный инверт дватиристора 1 и 2, шун об"ратными диодами 3 и к видно из приведенвенная частота контуенна. Изменяется толопротивление РХ, гуРаботу инвертора в установившемся режиме рассмотрим для двух граничиех условий холостого хода и короткого замыкания.на холостом ходе при включении тиристора 1 происходит заряд конТираж 667 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 375/52 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 денсаторов 7 и 9 по цепи "+" источника питания - тиристор 1 - половина дросселя 5 - дроссель 10конденсатор 9 - дроссель 6 - конденсатор 7 - "0" вывода источника питания. Отрицательная полуволнаразряд конденсаторов )происходит по цепи "0 ф источника питания конденсатор 7 - дроссель 6 - конденсатор 9 - дроссель 10 - половина дросселя 5 - диод 3 - "+" источника питания. В течение промежутка времени, пока проводит ток встречный диод 3 на тиристоре 1 имеется небольшое обратное напряжение, обеспечивающее восстановление управляемости тиристора.При коротком замыкании шунтируется контур, образованный дросселем 6 и конденсатором 7. Однако колебательный процесс с той же частотой в цепи сохраняется за счет дополнительно включенного конденсатора 9, дросселя 10 и дросселя 5. Наличие дополнительного коммутирующего колебательного контура обеспечивает восстановление управляемоститиристоров. Аналогично работает автономный инвертор при включениитиристора 2.Таким образом, положительный вф фект достигается за счет введенйядополнительной 1 С - цепочки, последовательно включенной с основнойкоммутирующей С -цепочкой, причемпараметры дополнительной ЬС -це почки выбраны из условия резонансана той же частоте, что и основнаяЬС -цепочка. При изменении нагрузкиот холостого хода до короткого.замыкания собственная частота ко лебательного контура не изменяется,что способствует надежному восстановлению управляемости тиристорови обеспечивает устойчивую работуинвертора. При этом защитный дроссель 5 продолжает выполнять своиосновные функции - ограничение крутизны нарастания тока через тиристоры.По аналогичной схеме может бытьпостроен мостовой инвертор.