Автономный последовательный инвертор

(50 4 Н 02 М 7/523 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЪП(5) Изоразоватезовано дл тносится к преобике и м.биспольтоком высокой бретение льной те ита ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(1) Уральский политехнический институт им. С.И.Кирова и Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения (72) В.В.Шипицын, В.И.Лузгин, В.С.Ухов, И.А.Слепухина, В.А.Чижевский, С.В.Житов, Л.И.Фаерман и С.А.Рачков(56) Авторское свидетельство СССР 9 601790, кл. Н 02 М 7/523, 1973.Авторское свидетельство СССР1005253, кл. Н 02 М 7/523, 1979,частоты, например, индукционнои нагревательной установки. Целью является устранение несимметрии выходного тока при повышенном напряжении,Устр-во содержит вентильные мосты11-14. К каждому мосту подключеныфильтровые 23-26 и компенсирующие27-30 конденсаторы. Нагрузка 35подключена к первому и последнемумостам и к двум цепочкам, состоящимиз диодов 31, 32 и нелинейных дросселей 33-34. В первый нечетный полупериод через нагрузку протекает токпрямых вентилей мостов 11 и 3 иток встречных диодов мостов 12 и 14,Во второй четный полупериод черезнагрузку протекает ток прямых вентилей мостов 12 и 14 и ток встречныхдиодов мостов 11 и 13. В результатеток нагрузки как в четном, так и внечетном полупериодах имеет одно ито же значение и форму, т,е. становится симметричным. 1 ил.129549Изобретение относится к преобразовательной технике а применением полупроводниковых вентилей и предназначено для необратимого преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока высокой частоты на выходе и Может найти применение для питания током высокой частоты однофазной переменной нагрузки, например индукционной на- О гревательной установки для стали.Цель изобретения - устранение не- симметрии выходного тока при повышенном выходном напряжении,На чертеже приведена схема устройства.В инверторе мосты образованы прямыми вентилями (тиристорами) 1-4 и встречно-параллельными вентилями 5-8. В диагональ переменного тока 20 мостов включены последовательно соединенные коммутирующие дроссель 9 и конденсатор 10, Каждый вентильный мост 11-14 присоединен к входным зажимам Плюс и Минус источника чеи и и и 25 рез соответствующие Аильтровые дроссели 15-22, К мостам подключены Аильтровые конденсаторы 23-26 и компенсирующие конденсаторы 27-30. Две последовательные цепочки состоят из встречных диодов 31 и 32 и нелинейных дросселей 33 и 34, Первый выходной вывод через нелинейный дроссель 34 и диод 32 соединен с конденсатором 26, противоположный вывод которого 35 связан с вторым выходным выводом, а второй выходной вывод через нелинейный дроссель 33 и диод 31 соединен с конденсатором 23, противоположный вывод которого связан с первым выходным выводом. Между выходными выводами включен параллельный нагрузочный контур из активно-индуктивной нагрузки 35 и компенсирующей конденсаторной батареи 36.45Инвертор работает следующим образом. Тиристоры в вентильных мостах отпираются попарно поочередно. При этом 50 в зависимости от пары открытых тиристоров, импульсы тока в мостах протекают, по цепяи: 1 - 9 - 10 - 4-или 2 - 10 - 9 - 3. Сразу же после окончания импульсов тока через тиристо . ры проводят ток встречно-параллельные вентили, при этом импульсы тока протекают по цепям: 8 - 10 - 9 - 5 или 7 - 9 - Ю - 6. При отпирании,3 2например, тиристоров в мостах 11 и 3 ток в инверторе протекает по цепи: 26 - 13 - 24 - 11 - 35 - 36 - 26. При этом импульс тока через нагрузочный колебательный контур из элементов 35 и 36 протекает слева направо. После выключения тиристоров в мостах 1 и 13 проводят ток встречно-параллельные вентили этих же,мостов, и импульс тока в инверторе протекает по этой же цепи, но в обратную сторону. Одновременно отпираются и проводят ток тиристоры мостов 12 и 14 по цепи: 23 - 12 - 25 - 14 - 35 - 36 - 23. В нагрузке 35 и 36 этот импульс тока течет справа налево и совпадает по направлению с импульсом тока встречно-параллельных вентилей мостов 11 и 13.Затем проводят импульс тока встречно-параллельные вентили мостов 12 и 14 по описанной цепи. Одновременно 1отпираются и проводят ток очередные тиристоры мостов 11 и 13 по цепи: 26 - 13 - 24 - 11 - 35 - 36 - 26. В нагрузке 35 и 36 этот импульс тока течет снова слева направо и совпадает по направлению с импульсом тока встречно-параллельных вентилей мостов 12 и 14. Далее процесс повторяется аналогично описанному Через нагрузку 35 и 36 протекает переменный высокочастотный ток, Последовательные цепи из конденсаторов 27 и 29, 28 и 30, подключенные крайними выводами параллельно нагрузке, а средним - к выводам конденсаторов 24 и 25, выполняют роль делителей напряжения по вентильным мостам 11 и 13, 12 и 14 и одновременно частично выполняют роль компенсирующих конденсаторов к активно-индуктивной нагрузке 35. Описанным образом инвертор работает при низкоомной нагрузке, когда амплитуда выходного напряжения на выходных выводах меньше напряжения источника питания. При возрастании эквивалентного сопротивления нагрузочного контура, что может иметь место, например, в случае перегрева стальных заготовок в индукторе до темпера. туры выше точки Кюри, или во время процесса плавки в индукционной плавильной печи, когда амплитуда выходного напряжения становится вьппе напряжения источника питания, отпираются диоды 31 и 32. При этом черезСоставитель И.ЖеребинаРедактор Н,Бобкова ТехредЛ.Сердюкова Корректор М.Пожо Заказ 625/60 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 . 129 элементы 31 и 33, 32 и 34 происходит рекуперация тока из цепи нагрузки в цепь источника питания,- в цепь конденсаторов 23 и 26 что ограничивает дальнейший рост выходного напряжения инвертора Применение нелинейных дросселей 33 и 34 позволяет ограничивать величину выходного напряжения на предельно допустимом уровне, при котором инвертор отдаег в нагрузку максимальную мощность при сохранении высокой надежности работы. При отсутствии нелинейных дросселей выходное напряжение по амплитуде ограничилось бы на уровне входного напряжения от источника питания, при этом инвертор отдавал бы в нагрузку примерно лишь половину допустимой выходной мощности.В ряде случаев целесообразно питать каждый мост от отдельного источника. Поэтому автономный последо- вательный инвертор без изменения сущности изобретения может иметь другое исполнение, а именно каждый вентильный инвертирующий мост может питаться от отдельного источника через соответствующие Фильтровые дроссели. Формула изобретения Автономный последовательный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через дроссели Фильтра четыре вентильных моста с коммутирующими ЕС-контурами в диагоналях переменного тока, последовательные цепочки, каждая из которых состоит из встречного диода и нелинейного дрос 5493 4селя, а также фильтровые и компенсирующие конденсаторы, причем к анодной группе прямых вентилей каждоговентильного моста подключен первыйвывод соответствующего фильтровогоконденсатора, второй вывод которогосоединен с первым выводом соответствующего компенсирующего конденсатора, подключенного вторым вьводом к 10 катодной группе прямых вентилей это. го же моста, а катодная группа прямых вентилей первого моста соединена с первым выходным выводом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 15 целью устранения несимметрии в. Одного тока при повышенном выходном напряжении, первый выходной вывод соединен с общей точкой Фильтровогои компенсирующего конденсаторов второго моста и с первой из указанныхпоследовательных цепочек, катод диода которой соединен с анодной группой прямых вентилей третьего моста,катодная группа которого соединена 25с общей точкой фильтрового и компенсирующего конденсаторов первого моста, а вторая последовательная цепочкавключена аналогично первой междуанодной группой прямых вентилей второго моста и вторым выходным выводом, соединенным с катодной группойпрямых вентилей четвертого моста иобщей точкой фильтрового и компенсирующего конденсаторов третьего мос та, причем катодная группа прямыхвентилей второго моста соединена собщей точкой Фильтрового и компенсирующего конденсаторов четвертого мос.та.