Последовательный инвертор с обратной связью по напряжению

иц 613466 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советвких Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 08.06,78(51) М. Кл а Н 02 М 7/72 Государственный комитет Совета 1 Иинистров СССР(088.8) по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им, С, М. Кирова(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО НАПРЯЖЕНИЮИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания током высокой частоты индукционной нагревательной установки.Известны последовательные инверторы с двумя мостовыми вентильными схемами, через которые нагрузка подключена к одному из полюсов источника питания, соединенному через конденсатор фильтра со средней точкой нагрузки, причем выводы нагрузки через обмотки дросселя фильтра подключены к другому полюсу источника питания 111. Применение дополнительных обмоток на коммутирующих индуктивностях, включенных через диоды к источнику питания, снижает КГ 14 преобразователя, так как обратный ток, загружая оборудование, не выделяет в нагрузке полезной мощности.Цель изобретения - повышение К 11 Д устройства.Г 1 оставленная цель достигается тем, что в последовательном инверторе с обратной связью по напряжению, содержащем две мостовые вснтильныс схемы на тиристорах, во внутреншою диагональ которых включены индуктивно-емкостные последовательные контуры, одна пара одноименных точек внешних диагоналей через внешние коммутирующие индуктивности соединена с одной обкладкой конденсатора фильтра и через дроссель с положительным полюсом источника питания,другая пара точек внешних диагоналей соединена с выводами нагрузки, зашунтированнойконденсатором, к среднему выводу которойподсоединена другая обкладка конденсаторафильтра и через дроссель - отрицательныйполюс источника питания, а внешние коммутирующие индуктивности снабжены дополнительными обмотками, которые одним концомподсоединены через диоды к конденсаторуфильтра, предлагается вторые концы дополнительных обмоток коммутирующих индуктивностей перекрестно подключать к выводам нагрузки.15 На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого инвертора,Он содержит тиристоры 1 - 8, диоды 9 и 10,коммутирующие конденсаторы 11 и 12, внутренние коммутирующие индуктивцости 1;5 и2 О 14, внешние коммутирующие индуктивности15 и 16, дополнительные обмотки 1/ и 18, нагрузку 19, компенсирующий конденсатор 20,конденсатор 21 фильтра, дроссели 22 и 23фильтра.2,; Во внутрешиою диагональ двух мостовыхиентильных схем на тиристорах 1 - 8 включены последовательно соединенные коммутирующие конденсаторы 11 или 12 и внутренниекоммутирующие индуктивности 13 или 14.ЗО Нагрузка 19 зашунтирована компенсирую25 Зо 35 40 45 50 щим конденсатором 20. Дополнительные обмотки 17 и 18 индуктивно сзязаны с обмотками внешних коммутирующих индуктивностей 15, 16, Диоды 9 и 10 включены последовательно с дополнительными обмотками. Одна пара одноименных точек внешних диагоналей вентильных схем через внешние коммутирующие индуктивности 15 или 16 соединена с одной обкладкой конденсатора 21 фильтра, и через дроссель 22 фильтра - с положительным полюсом источника питания, другая пара одноименных точек внешних диагоналей вецтильных схем соединена с выводами нагрузки 19, к среднему выводу которой подсоединена другая обкладка конденсатора 21 фильтра, и через дроссель фильтра 23 - с отрицательным полюсом источника постоянного тока. Диоды 9 и 10 подключены к точке соединения одной обкладки конденсатора 21 фильтра с внешними коммутирующими индуктивностями 15 и 16.С целью повышения КПД устройства вторые концы дополнительных обмоток 17 и 18 коммутирующих индуктивностей перекрестцо подключены к выводам нагрузки 19.Последовательный инвертор работает следующим образом.При подаче управляющих импульсов, например на тиристоры 1 и 4, протекает импульс тока по цепи: 21 - 15 - 1 - 13 - 11 - 4 - 19 и 20 - 21. При этом через нагрузку 19 импульс тока протекает слева направо. После прекращения этого импульса тока отпираются очередные тиристоры 5 и 8 другой вентильной схемы. При этом импульс тока протекает по цепи: 21 - 16 - 5 - 12 - 14 - 8 - 19 и 20 - 21. Через нагрузку 19 этот импульс тока протекает справа налево, т. е. в обратную сторону. После прекращения импульса тока через тиристоры 5 и 8 отпираются очередные тиристоры 2 и 3. При этом снова протекает импульс тока по цепи: 21 - 15 - 2 - 11 - 13 - 3 - 19 и 20 - 21. Через нагрузку 19 этот импульс протекает снова слева направо. Затем отпираются тиристоры 6 и 7, и через нагрузку 19 импульс тока снова протекает в обратную сторону. Далее процесс повторяется.Таким образом, через нагрузку 19 протекает импульсный переменный ток.При номинальном сопротивлении нагрузки 19 напряжение на индуктивностях 15 и 16, следовательно, и на дополнительных обмотках 17 и 18, мало и диоды 9 и 10 заперты. Прц снижении сопротивления нагрузки 19 напряжение на обмотках 17 и 18 возрастает и диоды 9 и 10 отпираются, Если проводят ток тиристоры 1 и 4 или 2 и 3, то избыточный реактивный ток протекает по цепи: 17 - 9 - 21 - 19 - 17. Через нагрузку 19 этот импульс тока протекает в том же направлении, что и основной импульс тока от мостовой вентильной схемы. В течение следующего полупериода, когда проводят ток тиристоры 5 и 8 или 6 и 7, избыточный реактивный ток протекает по цепи: 18 - 10 - 21 - 19 - 18. Этот импульс тока через нагрузку 19 также совпадает по направлению с основным импульсом тока от мостовой вентильной схемы. Таким образом, при снижении сопротивления нагрузки 19 ниже номинального, в течение каждого полупериода избыточный реактивный импульсный ток, обусловленный перенапряжением в контурах коммутации инвертора, протекает через нагрузку 19 в том же направлении, что и основной импульсный ток мостовых вентильных схем, выделяет в ней дополнительную полезную мощность, что повышает КПД ицвертора. Формула изобретения Последовательный инвертор с обратной связью по напряжению, содержащий две мостовые вентильные схемы на тиристорах, во внутреннюю диагональ которых включены ицдуктивно-емкостные последовательные контуры, одна пара одноименных точек внешних диагоналей через внешние коммутирующие индуктивности соединена с одной обкладкой конденсатора фильтра и через дроссель - с положительным полюсом источника питания, другая пара точек внешних диагоналей соединена с выводами нагрузки, зашунтировацной конденсатором, к среднему выводу которой подсоединена другая обкладка конденсатора фильтра и через дроссель - отрицательный полюс источника питания, а внешние коммутирующие индуктивцости снабжены дополнительными обмотками, которые одним концом подсоединены через диоды к конденсатору фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД устройства, вторые концы дополнительных обмоток коммутирующих индуктивностей перекрестно подключены к выводам нагрузки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 264529, кл, Н 02 М 5/42; 1971.613466 Составитель М. Леонова Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова Редактор Н. Коляда Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1017/6 Изд.487 Тираж 892 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5