Автономный инвертор

СОЮЗ СОВЕТ СОЦИАЛИСТ РЕСПУБЛИК 1467(21) 418 (22) 26. (46) 23. (71) Лен институт (72) А.С Е,М.Силк (53) 621 и и ство СССР23, 1978,торные умно 8. исполь- питания а, ульГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕ 735/24-071.873.89. Бюл. В 11нградский электротехнииеим. В.И.Ульянова (ЛенинаВасильев, С.В.Дзлиев,н и Ю.П.Качан314.572(088.8)(57) Изобретение относится кразовательной технике и м,б.зовано в качестве источникаустановок индукционного негр тразвука и др. Целью является повышение надежности за счет стабилизаци напряжения на элементах в расширенном диапазоне возможных изменений параметров нагрузки. Устр-во содержит мост на, тиристорах 1 4 с коммутирующим конденсатором 5 и коммутирующим дросселем 6. Нагрузка 9 включена последовательно с разделительным конденсатором 7 и защитным дросселем 8, Индуктивный элемент (ИЭ) 10 выполнен с убывающей генри-амперной характеристикой в диапазоне токов, превышающих номинальный ток. Такое выполнение ИЭ 10 разгружает инвертор, снижает добротность работающих контуров й при изменении параметров нагрузки и предотвращает "раскачку" напряженияна элементах. 2 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания установок индукционного нагрева,ультразвука и др.Цель изобретения - повышение надежности за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне возможных изменений параметьров нагрузкиеНа фиг. 1 приведена принципиальнаясхема автономного инвертора, нафиг.2 - характеристика индуктивногоэлемента (зависимость индуктивности 15от протекающего через элемент тока).Автономный инвертор состоит иэтиристорного моста на четырех тиристорах 1-4 с коммутирующим конденсатором 5 и коммутирующим дросселем 6 20в диагонали переменного тока, последовательной цепи из разделительногоконденсатора 7, защитного дросселя 8,нагрузки 9, причем последовательнос тиристорным мостом включен индуктивнык элемент 10 с убывающей генриамперной характеристикой, соединенныхс входными выводами через дроссель 11фильтра.Инвертор в установившемся режимеработает следующим образом.При запертых тиристорах от источника питания через нагрузку 9 протекает ток сверху вниз, направление которого условно принимают за положительное. При отпирании тиристоров 1,4 начинается.:колебательный перезарядкоммутирующего конденсатора 5 (полярность напряжения на конденсаторе 5в момент включения тиристоров 1, 4 40показана на фиг.1) по контуру 1-5"6-4-9-8-7-. 10-1.Ток через нагрузку 9 изменяет направление и начинает протекать снизувверх, После того, как напряжение на 45конденсаторе 5 станет выше напряжения источника питания (с полярностью,противоположной указанной на фиг.1)и колебательный ток, текущий черезтиристоры 1, 4,пройдет через нуль,они гаснут,Далее в работе схемы наступает пауза, введение которой улучшает гармо-,нический состав тока нагрузки и которая длится до включения тиристоров 2, 3.При включении тиристоров 2, 3 процессы протекают аналогично. Выходнаячастота инвертора вдвое выше частоты управления тиристорами моста, так как одному и тому же направлению тока в цепи нагрузки соответствует разное направление тока в цепи коммутирующего конденсатора, Получают эффект удвоения частоты.В номинальном режиме работы инвертора собственная частота коммутирующего контура (элементы 5-6-9-8-7-10) зависит от значения суммарной индуктивности элементов 6, 8 и 10. При изменении сопротивления нагрузки, например, в сторону к.з, растет добротность контура коммутации. Однако это не вызывает существенного возрастания напряжений на элементах. С возрастанием добротности контура коммутации при изменении нагрузки, и, следовательно, соответствующего возрастания тока через индуктивный элемент 10, снижается его инцуктивность (фиг,2). Уменьшение суммарной индуктивности контура коммутации 1. + 1. + +Ь,о приводит к снижению его добротности.1 С 1где Ь - индуктивность контура коммутацииС - емкость контура коммутации,СС 5 + С 7К - сопротивление нагрузки,Таким образом, снижение сопротивлениянагрузки ведет к увеличению добротности и возрастанию напряжений на элементах контура коммутации и тока через них, а увеличение тока ведет к снижению суммарной индуктивности и добротности контура коьщутации. Наложение процессов приводит .к тому что энергия, накопленная за период в реактивных элементах схемы, не возрастает при изменении сопротивления нагрузки от номинальной в сторону к.з.ц иаузап = 2 Ч(- Фгде Узод - энергия, запасаемая в реактивных элементах контура коммутации за период,И,7 - энергия, потребляемая контуром от источника за период,в , равное 3, 14.Происходит самостабилизация режимаработы инвертора, в результате чего1467716 г,2 СОставитель И.ЖеребинаТехред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши едактор Л.Зайцев Заказ 1209/53 Тираж 645 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород,гарина, 101 в расширенном диапазоне изменения сопротивления нагрузки потребление энергии схемой от источника практически не возрастает, и следовательно, отсутствует раскачканапряжения наЭ его элементах. Характеристика индуктивного элемента, имеющая убывающий участок, может быть получена наиболее простым путем - выполнения индуктивного элемента в виде дросселя с ферромагнитным сердечником, имеющим переменный по сечению зазор (фиг,2). Возможны и 15 другие виды характеристик. Важным является наличие участка плавного снижения индуктивности элемента в ди" апазоне токов, превышающих номинальный, в функции тэка через элемент. 20 Это позволяет разгружать инвертор, снижать добротность основных работающих контуров при изменении параметров нагрузки и предотвращать "раскачку" напряжения иа элементах в диапазонеизменения параметров нагрузки,Формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащийподключенную к входным выводам черездроссель фильтра последовательнуюцепь, состоящую из разделительногоконденсатора; защитного дросселя ивыходных выводов и соединенную однимконцом с тиристориым мостом, в диаго- .наль переменного тока которого включен коммутирующий 1.С-контур,.о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности за счет стабилизации напряжения на элементах врасширенном диапазоне возможных изменений параметров нагрузки, тирис-.торный мост соединен с другим концомпоследовательной цепи через введенныйиндуктивный элемент с убывающей генри-амперной характеристикой в диапазоне токов, превышающих номинальныйток,