Автономный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5114 Н 02 М 7/52 асс щр;: фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМ СВИДЕТЕПЬСТ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти широкоеприменение в установках питания токами,ЯО 133983 высокои частоты электромагнитных кристаллизаторов. Целью является повышение КПД инвертора. Устройство содержит тиристоры 6 - 9 с обратными диодами 10 - 13. Коммутирующие конденсаторы 14 - 17 соединены с коммутирующими дросселями 18 - 21 и нагрузкой 22. Дроссели 18 - 21 попарно магнитосвязаны. Благодаря введению взаимоиндукции между нагрузочным (полезным) и внутренним (паразитным) контурами инвертора увеличивается индуктивное сопротивление паразитного контура, уменьшается уравнительный ток, увеличиваются ток нагрузки и выходная мощность инвертора. 2 ил.(3) Изобретение относится к преобразовательной технике, может найти широкое применение в индукционно-тиристорных комплексах при литье алюминия в электромагнитный кристаллизатор и является усовершенствованием устройства по авт. св. Хэ 987765.Цель изобретения - повышение КПД инвертора за счет снижения величины уравнительных токов.На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема автономного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы тока нагрузки с .Автономный инвертор содержит подключенные к источнику 1 питания последовательные цепочки из входных дросселей 2 - 5 и встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 - 9 и диодов 10 - 13. Коммутирующие с.С-цепочки состоят из коммутирующих конденсаторов 14 - 17 и дросселей 18 - 21 и подключены к нагрузке 22.Инвертор в квазиустановившемся режиме работает следующим образом.При подаче управляющего сигнала на тиристор 6 коммутирующие конденсаторы 14 и 15, заряженные в начальный момент времени 60 (фиг. 2) с полярностью, указанной на фиг. 1, перезаряжаются через коммутирующий дроссель 18, магнитосвязанный с коммутирующим дросселем 20, открытый тиристор 6, диод 13, дроссель 19, магнитосвязанный с дросселем 21, и нагрузку 22.Рассматривают баланс напряжений на элементах контура перезаряда: 14, 18, 6, 13, 9, 15, 22 и 14, при отсутствии магнитной связи между дросселями 18 и 20, 19 и 21 соответственно. Индуктивность 1 и емкость С всех коммутирующих .С-цепочек считают одинаковыми ,18=.19=.20=.21= и С 4= С 15= С 16= С 17= С. Это упрощает дальнейшие выкладки, не нарушая общности рассуждений.сУ + сг 6= Ь 8+ г-г 20+ Ь 22 или2 сг 14= 2 1-г 18+ с г 22,где Ьг - напряжение на соответствующемэлементе.При этомЬ 18 - г/14 =Ь 14 (2)где с - ток в нагрузке 22;Я - сопротивление нагрузки 22.Одновременно для контура: 14, 18, 6,11, 20, 16 и 14, предположив, что диод 11заперт, можно записать для напряженияна диоде 11 с учетом (2)Ь 11= У 14 - Ь 1 б - У 4+ - " -"сй(4)или2су1= - 2 сг 16, (5)2 Ь 11 6напряжение на диоде Ь 11)0 при Я),н В этом случае диод 22 открыт и по контуру: 14, 18, 6, 11, 20, 20, 16 и 14, протекает, минуя нагрузку, паразитный уравнительный ток су, приводящий к дополнительным потерям энергии в паразитном контуре, что снижает КПД инвертора. При этом для паразитного контура справедливоЬ4 г-г 16 - Ь 8+ Ь 20 - гу г с. где Л - сопротивление коммутирующих10 дросселей 18 и 20 (для синусоидаЛЬНОГО тОКа Лг.=СЮ(С.,18+С 20),где сю - резонансная частота схемы).Отсюда величина уравнительного (паразитНОГО) тока(6)СЮ 1(с 18+ -20,г1де=7 С20 Введение магнитной связи между коммутирующими дросселями 18 и 20 (19 и 21)соответственно при согласном их включениисоздает дополнительное запирающее диод 11напряжение на дросселе 20:25 Ь 1= Ь 4 - Ьг 6 - Ь 18 - Ь 2 ю,где М - взаимная индуктивность дросселей 18 и 20.С учетом (2) Ь 11=Ь 4 - Ь 6 - Ь 8 - Ь 201 и диод 11 открыт (Ьс)О) при2(Ьс Гб+ Ь 20)35 ит. е. паразитный контур образуется при большем значении сопротивления нагрузки, что существенно расширяет нагрузочный диапазон инвертора. Если все же диод 11 откры вается, для контура 14, 18, 6, 11, 20, 16 и 14,магнитосвязанного с контуром: 14, 18, 6, 13, 19, 15, 22 и 14, справедливо 45 где 1 - уравнительный ток паразитного контура. или50 Ь 14 - Ь 16 У ( ) сю (1. +У.20+2 М) 1Уаьгм ГСОВ55сравнение амплитуды А этого тока с амплитудой тока паразитного контура без магнитной связи показывает, что амплитуда в этом случае меньше1339835 со 1 1 а+ 1 о Л суг айаг(-и+ Ьо 4 М) сдзгй +Я) иг,Составитель И. ЖеребинаТехред И. Верес Корректор Е. РошкоТираж 659 Подписноеомитета СССР по делам изобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д. 4/5еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. РогуличЗаказ 4242/53НИИПИ Государственного1 3035, МоскваПроизводственно-полиграфи 1+- ) 1, так как М 4=0.Ь+МЬ Аналогичные процессы происходят в паразитных контурах: 17, 21, 8, 13, 19, 15 и 17; 16, 20, 7, 10, 18, 14 и 16; 15, 19, 9, 12, 21, 17 и 15 соответственно.Формула изобретенияАвтономный инвертор по авт. св.5987765, отличающийся тем, что, с цельюповышения КПД за счет снижения величины уравнительных токов, дроссели коммутирующих С-цепочек, подключенные через коммутирующие конденсаторы к одному выходному выводу, выполнены попарно магнитосвязанными, причем один дроссель присоединен к своему коммутирующему конденсатору начальным, а второй дроссель концевым выводом,