Автономный инвертор для питания секционированной нагрузки

(5114 Н 0 523 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК ОБРЕТЕНИЯ О СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСК У 5литехнический и оваВ.С, Ухов,Новиков88.8)детельство СССРМ 7/523, 1978.тельство СССРМ 7/523, 1973.(54) АВТОНОМН СЕКЦИОНИРОВАН (57) Изобрете разовательной но для необра энергии посто энергию перем ПИТАН ИНВЕРТОР ДЛ И НАГРУЗКИ е относитс ре технике и предназначеимого преобразованиянного тока на входе в нного тока повьппенно(56) Авторское свиУ 760353, кл. Н 02Авторское свидеУ 535695, кл. Н 021372556 частоты на выходе. Целью изобретенияявляется расширение функциональныхвозможностей за счет увеличения выходного напряжения и мощности. Устройство содержит мост на тиристорах1-4 с узлом коммутации, фильтровыедроссели 14, 15. Между разделительными конденсаторами 12, 13 включенанагрузка с секциями 18-20, Обратныевентили 16, 17 подключены к выводамсекций 18-20. В режиме ограничения,когда открыты вентили 16, 17, суммарное амплитудное напряжение насекциях 18 и 19, 19 и 20 будет равно напряжению соответственно наконденсаторах 12 и 13, т.е. половиненапряжения источника питания. Приэтом суммарное амплитудное напряжение на всех трех секциях будет составлять 0,75 от входного, 1 ил.5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к вентильной преобразовательной технике с применением полупроводниковых вентилей, предназначено для необратимого преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию однофазного переменного тока повышенной частоты на выходе и может найти применение, например, для питания индукционных нагревательных установок или плавильных печей для стали.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения выходного напряжения и мощности инвертора.На чертеже представлена схема инвертора.Тиристоры 1-4 и вентили 5-8 образуют вентильный мост. Коммутирующие конденсатор 9 и дроссель 10 соединены последовательно и включены в диагональ переменного тока моста, а внешний коммутирующий дроссель 11 последовательно с мостом. Разделительные конденсаторы 12 и 13 через фильтровые дроссели 14 и 15 присоединены к входным выводам, Обратные вентили 16 и 17 подключены к выводам секционированной нагрузки из секции 18-20, зашунтированной компенсирующим конденсатором 21.Инвертор работает следуюшим образом.Предварительно от источника питания через дроссели 14 и 15 и через нагрузку заряжаются разделительные конденсаторы 12 и 13, каждый до половинного напряжения. Тиристоры 1,4 и 2,3 моста отпираются попарно поочередно, При отпирании, нап;,имер, тиристоров 1 и 4 в контуре ипвертора протекает импульс тока по цепи 12-1 - 10-9-4-1 - 13-20, 19, 18, 21 - 12. Через нагрузочный контур этот импульс тока протекает снизу вверх, создавая на нем падение напряжения и выделяя н нем полезную мощность, После прекращения тока через тиристоры 1 и 4 проводят импульс тока встречно-параллельные вентили 5 и 8, который протекает в том же контуре, но в обратном направлении. В нагрузочном контуре этот импульс тока совпадает по направлению с током подзаряда разделительных конденсаторов от источника питания и протекает сверху вниз, также создавая в нем падение напряжения. Затем отпираются очередные тиристоры 2 и 3 и в контуре инвертора протекает очередной импульс тока по це пи 12-2-9- 10-3-11-13-20,19,18,21-12. Через нагрузочный контур этот импульс тока протекает снова снизу вверх, Затем проводят ток нстречно-параллельные вентили 6 и 7. При этом импульс тока протекает в том же контуре, но в обратном налравлении, т.е. через нагрузочный контур этот импульс протекает снова сверху вниз. Затем отпираются очередные тиристоры 1 и 4 и электромагнитный процесс в инверторе повторяется аналогично, Таким образом, при поочередном отпирании тиристоров моста через нагрузочный контур протекает переменный ток, создавая в нем падение переменного напряжения, и выделяя в нем полезную мощность, При этом, чем больше сопротивление нагрузки - нагрузочного колебательного контура, тембольше величина выходного напряжения инвертора.Описанный режим относится к случаю, когда амплитуда напряжения на двух смежных секциях нагрузки меньше, чем напряжение на конденсаторах 12 и 13, т.е. когда вентили 16 и 17 находятся н запертом состоянии. Если напряжение на каждых двух смежных секциях нагрузки 18 и 19, 19 и 20 по амплитуде больше, чем напряжение на соответствующих конденсаторах 12 и 13, то открываются вентили 16 и 17 и образуются два контура с током: 19-16-12-18-19 и 19-20-13-17-19. При этом из контура нагрузки избыточная энергия отводится через вентили 16 и 17 в разделительные конденсаторы 12 и 13, связанные с источником питания, в результате выходное напряжение инвертора ограничивается; дальнейший рост выходного напряжения прекращается несмотря на увеличение сопротивления нагрузки.Рассмотрим возможный уровень ограничения выходного напряжения в данной схеме. Допустим, что падение напряжения на всех секциях нагрузки одинаковое. Тогда в режиме ограничения, когда вентили 16 и 17 открыты, суммарное амплитудное напряжение на секциях 18 и 19, 19 и 20 равно напряжению соответственно на конденсаторах 12 и 13, т.е. половине напряжения источника питания, При этом суммар372556 одними соответствующими 3:1 ект 1 дРн 1к концам последовательных цепочек,отличающийся тем что,с целью расщирения функциональныхвозможностей за счет увеличения выФормула изобретения ходного напряжения и мощности, дру"гие электроды обратных вентилей подключены к выводам секций секционированной нагрузки,Составитель И. Жеребина Редактор В. Петраш Техред А.Кравчук Корректор С. ШекмарЗаказ 496/52 Тираж 665 Подписное ВНИИПИ Государственного .омитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ное амплитудное напряжение на всехтрех секциях нагрузки, т.е. полноеамплитудное выходное напряжение инвертора, составляет 0,75 от входного.При такой амплитуде выходного напряжения тиристорам предостаьляетсяполное время для восстановления управляемости, поэтому сохраняется надежность работы инвертора при заданной частоте инвертирования,Автономный инвертор для литания секционированной нагрузки, содержащий подключенные к входным выводам через фильтровые дроссели две последовательные цепочки, первая из котоконденсаторов и включенной ме:клми секционированной нагрузк;, за-у; -тированной компенсирующим конденсатором, а вторая - из тиристорногомоста с коммутирующим 1,С-к-.У 1 ондиагонали переменного ток .,сгнсго коммутирующего дроссе;.-, а ;,кдва обратных вентиля, подключенньк