Автономный инвертор

(51) 4 Н 02 М 7/523 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 633124, кл; Н 02 М 7/523, 195.Авторское свидетельство СССРКф 385905, кл. Н 02 М 7/523, 1981,Авторское свидетельство СССРФ 547019, кл. Н 02 М 7/523, 1974.(57) Изобретение относится к преобразовательной технике, Целью является снижение установленной мощности элементов инвертора при расширенном диапазоне изменения параметровкомплексной нагрузки. Устройство содержит тиристоры 1-4 мостовой ячейки, Дроссель постоянного тока (ДПП)10 включен параллельно мостовойячейке через конденсатор (К) 9, Нагрузка 7 совместно с дросселем 6 зашунтирована цепочкой из диода (Д)11 и К 9, В момент равенства напряжений на коммутирующем конденсаторе5 суммарному напряжению на К 9 иконденсаторе 8 фильтра включаетсяД 11, ограничивающий напряжение наконденсаторе 5, Через ДПП 10 протекает только ток, обусловленный циркуляцией реактивной энергии, 1,ил,50 1 12839Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться при разработке тиристорныхпреобразователей повышенной частотыдля индукционного нагрева металлов,закалки и плавки, работающих в широком диапазоне изменения комплексного сопротивления нагрузки с меньшейустановленной мощностью активных ипассивных элементов. 10Цель изобретения - снижение установленной мощности элементов инвертора при расширенном диапазоне изменения параметров комплексной нагрузки. 15На чертеже показан пример реализации устройства.Автономный инвертор содержит синфазные тиристоры 1-4 мостовой ячейкис коммутирующим конденсатором 5, коммутирующий дроссель 6 и комплекснуюнагрузку 7, подключенный ко входнымвыводам конденсатор фильтра 8, конденсатор 9, соединенный с дроссе 25лем постоянного, тока 10 и катодомнеуправляемого диода 11, положитель. ный и отрицательный выводы 12,13источника питания постоянного тока.В качестве нагрузки инвертораиспользуется, например, скомпенсированный контур индукционной нагревательной установки повышенной частоты,На конденсаторах 8 и 9 в процессеработы инвертора напряжение имеетсреднее значение, равное напряжению 35питания инвертора, а ч"рез дроссель10 в установившемся режиме протекает постоянный ток, пропорциональныйэквивалентному сопротивлению нагрузки инвертора,Рассмотрим работу инвертора заодин цикл включения тиристоров инверторной ячейки.При включении тиристоров 1 и 2через коммутирующий конденсатор 5,дроссель 6 и нагрузку 7, конденсаторфильтра 8 протекает колебательныйток, амплитуда которого определяется начальным напряжением на контуреи его волновым сопротивлением.Перезаряд коммутирующего конденсатора 5 ограничится в момент включения неуправляемого диода 11, который замкнет спадающий к этому моменту ток в дросселе 6 и нагрузке 7 55на конденсатор 9.Включение диода 11 меняет протекание по цепям инвертора. 18 2Напряжение на конденсаторе 5 фиксируется в момент включения диода11 на уровне суммарного напряженияна конденсаторах 9 и 8, т.е, будетравно удвоенному напряжению источ ника питания инвертора. Ток дросселя 6 прекращается после израсходования запаса накопленной электромагнитной энергии, После этого моментавыключается диод 11 и по цепи 7 нагрузки, дросселя б, конденсатора 9 идросселя 10 протекает обратный ток,разряжающий конденсатор 9,После небольшой паузы с моментавыключения диода 11, включаются тиристоры 3 и 4. При этом коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается поцепи, состоящей из дросселя б, включившихся тиристоров 3 и 4, нагрузки7 и конденсатора Фильтра 8,В момент равенства напряжения наконденсаторе 5 суммарному напряжениюна конденсаторах 8 и 9 вновь включается диод 11, ограничивающий увели,чение напряжения на конденсаторе 5.После выключения тиристоров 3 и 4и затем диода 11 и небольшой паузы,введение которой улучшает гармонический состав формируемого инверторомвыходного тока и увеличивает амплитуду его первой гармоники, вновь включаются тиристоры 1 и 2 мостовойячейки и рассмотренные процессы циклически повторяются, Формируя в нагрузке выходные импульсы тока, Нагрузка 7, представляющая собой скомпенсированный контур, например,электротермической установки дляиндукционного нагрева металлов токами повышенной частоты настроена врезонанс с первой гармоникой выходного тока инвертора,Изменением паузы между моментамивыключения диода 11 и включением очередных тиристоров мостовой ячейкирегулируется частота выходного токаинвертора.Соотношение между резонанснойчастотой комплексного сопротивлениянагрузочного колебательного контураи частотой основной гармоники выходного тока инвертора определяетэквивалентное сопротивление нагрузкиемкостного или индуктивного характера, которое в обоих указанных случаях меньше "резонансной" величины.Тем не менее в указанной схеме пнвертора. амплитуда напряжения на комму1283918 оставитель И, Жеребинаехред В.Кадар Корректор А. Тяск едактор А. Долин з 7455/5 Тираж 661 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, РаушПодписноемитета СССРкрытийая наб., д /5 4 Производственнороектная грасии ое предприятие, г. ужгород тирующем конденсаторе следователнои на тиристорах мостовой ячейки ограничена и стабилизирована при переменной нагрузке,В данной схеме инвертора черездроссель постоянного тока протекаетток, обусловленный циркуляцией реактивной энергии в инверторе, поэтомудроссель можно выполнить на значительно меньший ток,Формула изобретения Автономный инвертор, содержащий подключенный к входнымвыводам конденсатор фильтра, мостовую тиристорную ячейку с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, анодная группа которой соединена с первым выводом дросселя постоянного тока, последовательную цепочку, сос-тоящую иэ конденсатора, коммутирующего дросселя и цепи нагрузки, подключенной к отрицательному входномувыводу, а также диод, катод которогоподключен ко второму выводу дросселяпостоянного тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности элементов при 10 расширенном диапазоне изменения па раметров комплексной нагрузки, свободный вывод конденсатора последовательной цепочки подключен к точкесоединения второго вывода дросселя 15 постоянного тока с катодом диода,анод которого соединен с отрицательным входным выводом, а катоднаягруппа мостовой ячейки подключенак точке соединения коммутирующего 20 дросселя с конденсатором цепочки.