Автономный инвертор

(51)4 Н 02 М 7/523 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯс,: Гз Ту ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС(56) Авторское свидетельство СССР Мф 782097, кл. Н 02 М 7/523, 1976Авторское свидетельство СССР В 1292146, кл. Н 02 М 7/523, 1985. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б, использовано для индукционного нагрева металлов. Целью является улучшение массо- габаритных показателей. Инвертор содержит тиристоры 1.и 2 и дополнительные тиристоры 11 и 12. Тиристор 1 подключен к положительному вхг ному выводу через коммутирующий 6, анодный фильтровый 7 и ограничительный 8 дроссели. В исходном состоянии конденсатор 9 заряжен до напряжения П , а конденсаторы 16 и 17 до напряжения 0,5 ПС 1. При попарно поочередном отпирании тиристоров 1,12 и 2,11 в нагрузке формируется ток под действием суммы напряжений на конденсаторах 9,16 или 9,17, т.е. под действием 1,5 Ц,1. Введение магнитной связи между фипьтровыми дросселями 5 и 7, по высокой частоте включенных согласно, улучшает массогабаритные показа- Я тели и повышает КПД инвертора за счет снижения параэитных разрядных токов конденсаторов 9, 16 и 17, 1 ил.С:Изобретение относится к преобраэоватепьной технике, в частности к преобразованию энергии постоянного тока на входе в энергию переменного то 1)ка на выходе, и может быть использовано для индукционного нагрева металлов.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей, 10На чертеже представлена схема предлагаемого инвертора,Инвертор содержит тиристоры 1 и 2,эашунтированные обратными диодами 3и 4, Катод тиристора 1 подключен к 15отрицательному входному выводу и через катодный фильтровый дроссель 5соединен с катодом тиристора 2. Анодтиристора 1 через последовательно соединенные коммутирующий 6, Фильтровыйанодный дроссель 7 и ограничительныйдроссель 8 соединен с положительнымвходным выводом. Общая точка дросселей 6 и 7 соединена с катодом тиристора 2 двумя цепочками, первая из которых содержит разделительный конденсатор 9 и нагрузку 10, а втораядва последовательно соединенных дополнительных тиристора 11 и 12, зашунтированных дополнительными обрат З 0ными диодами 13 и 14 соответственно.Анод тиристора 2 соединен с общейточкой дросселей 7 и 8 через коммутирующий дроссель 15, причем общая точка дросселей 7, 8 и 15 соединена скатодом тиристора 1 через последовательно соединенные фильтровые конденсаторы 16 и 17. Между общей точкойконденсаторов 16 и 17 и общей точкой.тиристоров 11 и 12 включен коммутирующий конденсатор 18,Инвертор работает следующим образом,В исходном состоянии конценсатор9 заряжен до напряжения питанияа конденсаторы 16 и 17 - до напряже.ния 0,5 П. При отпирании тиристоров11 и 2 от системы управления коммутирующий конденсатор 8 начинает заряжаться полярностью, указанной на схеме в контуре 9-11-18-16-15-2-10-9под действием суммы напряжений наконденсаторах 9 и 16, равной 1,5 11,1.При этом ток через нагрузку 10 протекает снизу вверх. Через половину периода собственной частоты коммутирующего ЬС-контура 15 и 18 начинаетсячастичный разряд конденсатора 18 через обратные диоды работавших ячеек в контуре 18-13-9-10-4-15-16-18. При этом тиристоры 11 и 2 восстанавливают свои запирающие свойства, а ток через нагрузку 10 протекает сверху внизПо окончании протекания этого тока отпирают тиристоры 1 и 2. При этом конденсатор 18 переэаряжается по контуру 9-6-1-17-18-12-10-9 пдд действием суммы напряжений на конден,саторах 9 и 7, равной 1,5 О). Ток через нагрузку 10 протекает снизу вверх, Через половину периода собственной частоты коммутирующего ЬС- контура из дросселя 6 и конденсатора 18 начинается частичный разряд конденсатора 18 в контуре 18-17-3-6-9- 10-14-18. Ток н нагрузке 10 протекает сверху вниз, тиристоры 1 и 12 восстанавливают свои запирающие свойства. В дальнейшем процессы в схеме иннертора повторяются.В случае срыва инвертирования в течение времени срабатывания защиты ударный ток через тиристоры дожкен быть ограничен фильтровыми дросселями с тем, чтобы предотвратить тепловой пробой тиристорон, В данном инверторе ударный ток короткого замыкания при срыве инвертирования протакает н контуре +11 С 1-8-15-2-14-13-6- - -Бс. Обычно фильтровые дроссели обладают индуктивностью на два поряд" ка больше, чем коммутирующие дроссели, в связи с чем ударный ток короткого замыкания в основном ограничен индуктивностью ограничительного дросселя 8.Магнитная связь между анодным и катодным фильтровым дросселем ныполнена так, что постоянное магнитное поле дросселя 7 направлено встречно постоянному магнитному полю дросселя 5, так как постоянный ток подпитки Фильтрового конденсатора 9 протекает в дросселе 7 от начала к концу, а н дросселе 5 - от конца к началу, Функция дросселей 5 и 7 - развязать разноименные выводы конденсаторов 9 и 16, 17 по высокой частоте. При включенном состоянии тиристора 1 конденсаторы 9, 16 и 17 оказываются закороченными на него через дроссели 5 и 7 в контурах 9-6-1-5-10-9 и 16- 7-6-1-17-16, Зти высокочастотные составляющие токов протекают через дроссели.5 и 7 от начала к концу, т,е, для тока высокой частоты обмотки дросселей 5 и 7 включены согласно,7252 Составитель И.Жеребина Техред Л.Олейник Корректор А.Тяско Редактор М.Дылын Тираж 659 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Заказ 3406/53 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 з 132 В следующем такте работы инвертора открыт тиристор 2, а конденсаторы 9,16 и 17 оказываются закороченными в контурах 9-7-15-2-10-9 и 16-15-2- 5"17-16, высокочастотные составляющие этих токов протекают через дроссели 5 и 7 от конца к началу, т.е. дроссели 5 и 7 вновь включены согласно. Их общая индуктивность повышается на величину взаимоиндуктивности между ними, в связи с чем число витков. каждого дросселя может быть уменьшено.Фильтрующее действие дросселей 5 и 7 может быть усилено введением ферромагнитного сердечника. Если для увеличения индуктивности сердечник вводится в дроссель, работающий на постоянном токе, то он намагничивается и работает на частном цикле перемагничивания, что снижает эффективность его использования. Однако в данном случае постоянные магнитные поля дросселей 5 и 7 направлены встречно, в связи с чем подмагничивание сердечника отсутствует и он работает на полном. цикле перемагничивания, что усиливает эффективность его использования и снижает паразитные разрядные токи конденсаторов 9, 16 и 17 эа счет значительного увеличе-. ния индуктивности фильтровых дросселей 6 и 7. Таким образом, введение магнитной связи между фильтровыми дросселями 5 и 7 улучшает массогабаритные показатели и повышает КПД инвертора за счет снижения паразитных разрядныхтоков конденсаторов 9, 16 и 17.Формула изобретения 5Автономный инвертор, содержащийэашунтированные обратными диодами дватиристора, к аноду первого иэ которыхподключены последовательно соединенные первый коммутирующий и анодныйфильтровый дроссели, а катод второгочерез катодный фильтровый дроссельсоединен с отрицательным входным выводом, точка соединения первого коммутирующего и анодного дросселей под-, 15 ключена к катоду второго тиристорачерез две параллельные цепочки, однаиз которых состоит иэ последовательно соединенных разделительного конденсатора и цепи нагрузки, а другая - 20 иэ двух последовательно соединенныхдополнительных тиристоров, включенныхв прямом направлении и зашунтированных дополнительными обратными диодами, точка соединения которых через 25 коммутирующий конденсатор подключенак общей точке двух последовательносоединенных фильтровых конденсаторов,первый из которых через второй коммутирующий дроссель соединен с ано дом второго тиристора, а через ограничительный дроссель - с положительным входным выводом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, анод ныи и катодныи фильтровые дросселивыполнены магнитосвязанными и подключены одноименными выводами соответственно к первому и второму фильтровымконденсаторам.