Последовательный инвертор

(51)М. Кл 22) Заявлено 01,0 21) 2510594/24-0 02 М 7/515 киЖ с присоедин Гааудврстввнньй кает СССР аа делам изобретен к аткрытвй(72) Авторы изобретения С, В, Шапиро, Л, П, Костюкова Петриди и Е, И. Снятков Уфимский авиационный институт им, Орджоникидзе(71) Заявитель 54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ТОР одним тиристорным мос ратное увеличение часто В инверторах достижимо дв большее увели менения двух 2,Близким по ляется инвертоль ния частоты выходного напряжения изуются затухающие колебания в контобразованном нагрузкой и коммутируми элементами инвертора 31.Однако, в таком инверторе кратноумножения частоты выходного напряжсильно зависит от величины и характнагрузки, При низкой добротности котельного контура увеличивается затув нем, что не позволяет существенновысить выходную частоту.Целью изобретения является рание диапазона частот выходного иния инвертора.Это достигается тем, что ввательный инв й т ть тя ба- ние сширеапр яжепосле ристо ертор, содержащинательную ячейку с осло еобра Изобретение относится к преобразовательной технике, к преобразователям постоянного напряжения в переменное повышенной частоты, выполненное на базе последовательного инверторат, и может бытьиспользовано, в преобразователях, предназначенных для установки индукционного нагрева металлов,Один из известных инвертор содержит инвертирующий тиристорный мост,причем нагрузка связана с диагональю переменного тока моста через конденсатор.Кривая тока имеет форму, близкую к синусоиде, с частотой, определяемой частотой переключения тиристоров. Диапазончастот выходного напряжения такого инвертора ограничен частотными свойствами применяемых тиристоров 1.Увеличение выходной частоты достигается и инверторах с умножением часто Оты выходного напряжения. Такие инверторы содержат один или несколько тиристорных мостов, причем нагрузка связана сдиагоналями постоянного тока этих мостов. тение частоты требует прт т более тиристорных мосто техническои сущности явр, в которолт для увеличе3 69 ным коммутирующим контуром, связанным с выходными выводами, введен дополнительный контур, состоящий иэ последовательно соединенных конденсатора и дросселя, подключенный параллельно основному контуру через выходные выводы инвертора, причем, последовательный контур, образованный основным и дополнительным,настроен на рабочую частоту выходного напряжения. Электрическая схема мостового варианта последовательного инвертора приведена нв фиг. 1,35На фиг. 2 приведена электрическаясхема несимметричного однотактного инвертора, работающего по аналогичномупринципу,40 Введение дополнительного контура последовательно в цепь нагрузки позволяет получить частоту, в несколько раэ превышающую частоту переключения тиристоров.45 Последовательный инвертор, содержаший тиристорную преобразовательную ячейку с основным коммутирующим контуром, связанным с выходными выводами, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частот выходного 55напряжения, в него введен дополнительный контур, состоящий иэ последовательно соединенных конденсатора и дросселя и подключенный параллельно основному контуру На схеме обозначено: тиристоры преобразовательной ячейки 1-4; дроссель и конденсатор основного контура 5,6; дроссель и конденсатор дополнительного контура .7,8; нагрузка 9; входной дроссель 10; защитный дроссель 11 фильтровый конденсатор 1 2; последовательный контур, включающий в себя основной и дополнительной контуры, а также нагрузку 13. Последовательный инвертор р аботает следующим образом: в установившемся режиме к моменту отпирания тиристоров 1,4, напряжения нв коммутирующих конденсаторах 6, 8 различны, вследствие чего в контуре 13 по цепи 5-7-8-9-6-5 протекает циркуляционный ток, частота которого определяется параметрами элементов 5, 6, 7, 8, 9, входящих в контур 13. В начале процесса конденсатор 6 основного контура заряжен до напряжения с полярностью, указанной на фиг, 1. При подаче импульсов управления на тиристоры 1 и 4, они отпираются и проводят колебательный импульс тока разряда фильтроового конденсатора 12 по цепи 11-1 - параллельно по цепям 5-6 и 7-8-9 - далее по цепи 4-1 2-11. В результате протекания колебательного импульса тока разряда конденсатора 12, коммутирующий конденсатор 6 основного контура перезаряжается и. контур 13 получает порцию .энергии. Одновременно в контуре 13 продолжает протекать циркуляционный ток и происходит обмен энергией между конденсаторами 6 и 8, При уменьшении колебательного тока разряда конденсатора 1 2 до нуля, тиристоры. 1 и 4 запираются и к ним прикладывается обратное напряжение, под действием которого они восстанавливают свои запирающие свойства. После запирания тиристоров 1,4 продолжвеч ся обмен энергией между конденсаторами 6585 46 и 8 и протекание циркуляционного токачерез нагрузку 9 в контуре 13. Напряжение на конденсаторе 6 основного контурапульсирует и снижается; однако, поляр 5 ность напряжения на конденсаторе 6 неизменяется до момента отпирания очередной пары тиристоров, При отпирании тиристоров 2, 3 конденсатор 6 основного контура вновь переэаряжвется до напряжения,10 .полярность которого указана на фиг. 1.,Контур 13 получает очередную порциюэнергии в результате протекания колебательного импульса тока разряда фильтрового конденсатора 12, Эта порция энергии15расходуется в нагрузке в результате протекания циркуляционного тока в контуре13. К моменту очередного отпирания тиристоров 1,4 заканчивается полный циклработы инвертора, В процессе работы ин 20верторв фильтровой конденсатор 1 2 непрерывно подзаряжается от источника питания через входной дроссель 10,25 Частота тока нагрузки определяетсяпараметрами элементов, входящих в высОкочвстотный контур 13 и превосходитчастоту переключения тиристоров. Максимальная кратность умножения рабочей З 0 частоты зависит от величины нагрузки,определяющей добротность высокочастотного контура 13. Высокая рабочая частота может быть получена при чисто активной нагрузке. формула изобретения857 Поди псноого комитета СССРий и открытийРаущская наб., д. 4/5 аказ 6789/56 ТиражЦНИИПИ Государственпо делам изобрете 113035, Москва ЖФилиал ППП "Патент", г, Ужг л. Проектная, 4 через выходные выводы инвертора, причем,последовательный контур, образованныйосновным и дополнительным контуром, настроен на рабочую частоту выходного напряжения. 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе+ Ю 1.Гончаров Ю, П. идр. Автономные инверторы, Кишинев, фШтннпа", 1974, с. 183,р. 90.2, Авторское свидетельство СССР