Инвертор на тиристорах

(п б 4405 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22.02.74 соединением заявки М Государственный комите Совета Министров СССР(71) Заявител 54) ИНВЕРТОР НА ТИРИСТОРА Изобретение отноится к области индукционного нагрева с преооразованием переменного тока в постоянный и последующим инвертированием с помощью статических преобразователей на полупроводниковых приборах 5 и может быть использовано в мощных плавильных и нагревательных индукционных установках, где в качестве источника питания применяются автономные тиристорные последовательные и последовательно-параллельные 10 инверторы с внутренним коммутирующим контуром,Известны автономные инверторы на тиристорах, соединенных по мостовой схеме, с обратными диодами и внутренним коммутирую щим контуром, содержащие два трансформатора тока, первичные обмотки которых включены в диодные цепи инвертора, а вторичные обмотки подключены через формирователи управляющих импульсов к управляющим. 20 электродам тиристоров противоположных плеч моста инвертора.Известные инверторы имеют следующие недостатки.Невысокая надежность работы, возможны 25срывы инвертирования вследствие уменьшения амплитуды и длительности тока через обратные диоды при значительном увеличении эквивалентного активного сопротивления нагрузки. 30 Невысокий КПД инвертора в комплексе с нагрузкой, изменяющейся в широких пределах (например, индукционной плавильной печи) вследствие значительного изменения коэффициента мощности.Невозможность регулировки и стабилизации инвертором его выходного напряжения.Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы инвертора, предотвращение срывов инвертирования, обеспечение стабилизации и регулировки выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом инверторе между формирователями управляющих импульсов тиристоров противопололсных плеч моста и вторичными обмотками трансформаторов тока включены блоки задержки импульсов, соединенные через элемент ИЛИ с вторичными обмотками трансформаторов тока, при этом между указанными блоками задержки импульсов и формирователями управляющих импульсов тиристоров двух смежных плеч моста включены дополнительные блоки задержки импульсов, соединенные через суммирующее устройство с датчиком напряжения на нагрузке,Схема предлагаемого инвертора приведена на чертеже.Инвертор состоит из фильтра, содержащего дроссель 1 и емкость 2, защитной индуктивно50 55 60 65 3сти 3, тиристоров 4 - 7, ооратцых диодов 8 - 11, включенных встречно-параллельно тиристорам, и комм;тирующего контура из емкости 12 и ицдуктивцости 13, трансформаторов тока 14 и 15, усилителей-ограничителей 16, 17 дифференцирующих цепочек 18 и 19, блоков задержки импульсов 20 - 23 формирователей управляющих импульсов 24 - 27, логического элемента ИЛИ 28, интегрирующего фильтра 29 пускового устройства 30, сравнивающего (суммцрующего) устройства 31, соединенного " датчиком напряжения 32 на на(грузке 33.Первичные обмотки трансформаторов тока 14 и 15 включены в цепи обратных диодов 10 и 11. Вторичные обмотки трансформаторов тока через усилители-ограничители 16 и 17, дифференцирующие цепочки 18 и 19 и блоки задержки импульсов 20 и 21 соединены с формирователями 24 - 27 управляющих импульсов тиристоров, включенных в противоположные плечи моста, Блоки задержки импульсов 20 и 21 через интегрирующий фильтр 29 и логический элемент ИЛИ 28 соединены со вторичными обмотками трансформаторов тока 14 и 15. Между блоками задержки импульсов 20 и 21 и формирователями управля)ощих импульсов 24 и 27 тиристоров 4 и 5 двух смежных плеч моста включены дополнительные блоки задержки импульсов 22 и 23, соединенные через суммирующее устройство 31 с датчиком 32 напряжения на нагрузке и источником задающего напряжения К,;,.Пусковое устройтво 30 соединено с формирователями управляющих импульсов 24 и 25 тиристоров 5 и 6, включенных в противоположные плечи моста.Инвертор работает следующим образом.При пуске инвертора однократный пусковой импульс от устройства 30 поступает на формирователи управляющих импульсов 24 и 25. При этом открываются тиристоры 5 и 6. Затем коммутирующая емкость 12 перезаряжает"я до напряжения, большего напряжения питания инвертора. После заряда емкости 12 ток, проходивший через тиристоры 5 и 6, становится равным нулю, В следующий момент через диоды 9 и 10 ток течет в обратном направле-нии и управляющие свойства тиристоров восстанавливаются.При протекании тока через диоды 9 и 10 и первичную обмотку трансформатора 14 наводится э.д,с. во вторичной обмогке гран:форма- тора 14, пропорциональная току диодов 9 и 10.Сигнал со вторичной обмогки трансформатора 14 поступает через усилитель-ограничитель 17 и д."(фференциру)ощую цепочку 19 на блок задержки импульсов 21, затем - на формирователи 26 и 27 (через дополнительный блок задержки 23) импульсов управления силовыми тиристорами инвертора.Колебательный ток инвертора протекает через силовые тиристоры 4 и 7, коммутирующий контур 12 и 13 и нагрузку 33, Затем ток ин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 вертора меняет свое направление (колебательцьп, режим), и )(ачинае( протекать через ооратные диоды 8 и 11 и трансформатор тока 15. Во вторичной обмотке трансформатора тока 15 наводится э.д.с., также пропорциональная току обратных диодов 8 и 11, Сигнал со вторичной обмотки трансформатора тока 15 через усилитель- ограничитель 16 и дифферецциру(ощую цепочку 18 поступает на блок задержки импульсов 20, а зятем ца формирова(е (и 24 и 25 (черсз дополнительный блок задержки 22) на силовые тиристоры 5 и 6 инвертора, Далее процесс повторяется.Сигналы с трансформаторов тока 14 и 15 подаются также через элемент ИЛИ 28 и ингегрирующий фильтр 29 и блоки задержки 20 и 21.Если при работе инвертора, например, на индукционную плавильную печь увеличивается эквивалентное активное сопротивление нагрузки и уменьшается полуволна тока, протекающего через обратные диоды 10 и 11, то уменьшается сигнал с трансформаторов тока 14 и 15, по тупающий через элемент ИЛИ 28 и инте) риручощий фильтр 29 на блоки 20 и 21 ц соответств нно )меньшаегся время задерхкки импульсов на олоках 20 и 21. Это приводит к уменьшению паузы между обратными и прямыми токами инвертора, повышению частоты инвертирования и увеличению обратной полуволны тока по амплитуде и длительно-ти. Г(ил ооразом повышается надежность работы ицвсртора, предотвращаются срывы и инвертирования и повышается к,п.д. установки,11 ри повышении напряжения на нагрузке 33, сигнал с датчика 32 увеличивается и соответственно увеличивается сигнал ца выходе суммирующего устройства 31. Это приводит к увеличению времени задержки импуль"ов блоками задержки 22 и 23, соединенными с формирователями импульсов 24 и 27, и соответственно к увеличению времени между включением тиристоров 5 и 6 и тиристоров 4 и 7, т. е. к уменьшению выходного напряжения инвертора. Формула изобретения Инвертор на тиристорах, соединенных по мостовой схеме, с обратными диодами и внутренним коммутирующим контуром, содержащий два трансформатора тока, первичные обмотки которых включены в диодные цепи инвертора, а вторичные обмотки подключены через формирователи управляющих импульсов к управляющим электродам тиристоров противоположных плеч моста, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежцостп, вторичные обмотки трансформаторов тока через логический элемент ИЛИ соединены с основными блоками задержки, при этом между указанными блоками задержки и формирователями управляющих импульсов тиристоров двух смежных плеч моста включе514405 Составитель Д, фурлыгин Текред М. Семенов Корректор Х, Овчинникова Редактор И. Шубина Заказ 472,8 Изд. М 1391 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 ны доно.чнителные о.оки залекки, которые связаны с дз ико)я нп)яжсния йа паГ)узке инвертор а. Источники и 1;форма 1 ии, п 1 нятые во внимание при экспертизе: авт. ;в, М 304668 кл. Н 02 п 7/00.