Автономный инвертор

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АЭТОР СКОМУ СвИДИПЛЬСТВУ Союз СфввтсиихСоциалистичвсааРвсеублин 720641 ьное к авт. свид-ву -(23) Приоритет Государственный квинтет СССР вв делам нзварвтенвй н открытий) УДК 621.314 .57 (088.8) 2) Авторы изобретения П. Попов, 1 О. И. Болотовский, А. К. Белкин и Ф. Ш, Абсалямо 1) Заявитель Уфимский авиационный институт имени Орджоникидз 54) АВТОНОМНЫЛ ИНВЕРТОР тносится к област ехники и может б стве технологическ ия повышенной ч ских и элект охим преь исго исстоты еских 5 Изобретение оиобразовательной т ытпользовано в каче оточника напряжен апри электрофизиче р ичметодах обработки.5Известен инвертор, состоящий из авто- трансформатора, параллельно которому подключена нагрузка и коммутирующая емкость, диодов обратного тока, подключенных непосредственно к минусу источника питания и отпайке автотрансформатора, тиристоров, аноды которых подключены к авто- трансформатору, а катоды подсоединены через сглаживающий дроссель к минусу источника питания 1.1Недостатками известного являются пло-хая форма кривой выходного напряжения, низкий КПД.Известен также инвертор напряжения который состоит из инверторного моста, в каждом плече которого включено по одному 2 С тиристору, диагональ постоянного тока которого подключена через коммутирующие индуктивности к источнику постоянного напряжения, а диагональ переменного токасодержит коммутирующую емкость и трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке. Для сброса излишней реактивной энергии с коммутирующих индуктивностей применен обратный диодный мост, одна диагональ которого подключена к источнику постоянного напряжения, а вторая диагональ подключена к возвратным секциям трансформатора 2 .Недостаток известного инвертора заключается в том, что с началом возврата излишней накопленной реактивной энергии с коммутирующих индуктивностей колебательный процесс и контуре коммутации прекращается, так как черездиоды обратного моста фиксируется напряжение на центральной секции трансформатора, а следовательно, и на коммутирующей емкости, а поэтому из-за трансформации напряжения с возвратных секций на нагрузку в ней ухудшается форма кривой напряжения; и за счет потери энергии на,вентилях контура сброса и в возвратных фикциях снижается КПД самого инвертора. "В случае режима холостого хода (высокоомной нагрузки) сброс излишней энергии будет затруднен.720643Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является автономный инвертор, содержащий связанный с входными выводами через коммутирующий и фильтровый дроссели вентильный мост, каждое плечо которого состоит из последовательно соединенных тиристора и диода, а в диагональ переменного тока включена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого связана с цепью нагруз. - ки, и два коммутирующих конденсатора, 1 ф включенные каждый между катодами анодной группы и анодами катодной группы тиристоров соответственно 131.Недостаток известного инвертора состоит в том, что из-за несовершенства контуров сброса излишней энергии с коммутирующих индуктивностей ухудшается форма кривой напряжения нагрузки, снижается КПД и затрудняется сброс излишней энергии в режиме холостого хода (высокоомной нагрузки). 20Целью изобретения является повышениенадежности и КПД.Для этого автонбмный инвертор, содержащий связанный с входными выводами .через коммутирующий и фильтровый дросИсели вентильный мост, каждое плечо которого состоит из последовательно соединен" " "ных тиристора и диода,а в диагональ переменного тока включена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого связана с цепью нагрузки, и два коммутирующих конденсатора, включенные каждый между катодами анодной группы и анодами катодной группы тиристорОв, соответственно, снабжен двумя цепочками, включенными между общей точкой фильтрового и коммутирующего дросселей и отрицательным входным выводом и состоящими из конденсатора и обратного тиристора со встречно-параллельно подключенным дополни- " "тельныМ диодом; и двумявспомогательны-ми диодами, аноды которых подключены к концам первичной обмотки трансформатора, а катоды - к точкам соединения конденса- тора и обратного тиристора соответствующей цепочки.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого ав тономного инвертора напряжения.Автономный инвертор содержит вентильный мост, одна диагональ которого подключена через коммутирующий 1 и фильтровый 2 дроссели к источнику 3 постоянного напряжения, а в другую диагональ включена первичная обмотка трансформатора 4, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке 5. Причем каждое плечо инверторного моста состоит из последовательно соединенныхтиристора 6, 7, 8, 9 и 1 О, 11, 12, 13 соответственно. Между анодами диодов 10, 12 и катодами тиристоров 6, 9 подклю-чен один коммутирующий конденсатор 14,14а между катодами диодов 11, 13 и анодами тиристоров 7, 9 подключен другой коммутирующий конденсатор 15. К узлу, образованному коммутирующим 1 и фильтро. вым 2 дросселями, подключены катоды тиристоров 16 - 17, аноды которых подключены к одной из обкладок фильтровых конденсаторов 18 - 19, вторая обкладка которых подключена к минусу инверторного моста. Встречно-параллельно тиристорам 15, 17 подключены дополнительные диоды подзаряда 20 - 21. К первичной обмотке трансформатора подключены анодами вспомогагельные диоды 22 - 23, катоды которых подключены к узлу, образованному анодом тиристора 16, 17 и одной из обкладок фильтрового конденсатора 18, 19.Инвертор в установившемся режиме работает следующим образом.Фильтровые конденсаторы 18 - 19 нормально заряжены до напряжения источника питания через диоды 20 - 21. Пусть коммутирующие конденсаторы 14 - 15 заряжены так, как это показано на чертеже, При подаче импульсов управления на тиристоры 6, 9, 17 ток начинает протекать через первичную обмотку трансформатора 4 в направлении, указанном стрелкой. Одновременно с включением тиристоров 6, 9, 17 начинается колебательный перезаряд конденсаторов 14 - 15 а напряжение этих емкостей прикладывается как запирающее к тиристорам 7 - 8.При нарастании тока, протекающего через тиристоры 6, 9, полярность напряжения на коммутирующем дросселе 1 такая, как показано на чертеже. После прохождения тока через максимальное значение ток тиристоров начинает уменьшаться и полярность напряжения на коммутирующем дросселе 1 меняется на противоположную, отпирается диод 22 и начинается сброс излишней реактивной энергии с коммутирующего дросселя 1 на фильтровый конденсатор 18. Затем работают тиристоры 7, 8, 16, а отрицательное напряжение на тиристорах 6, 9 сохраняется до момента изменения полярности напряжений на коммутирующих конденсаторах 14 - 15 и сброс излишней реактивной энергии коммутирующего дросселя 1 в этом случае происходит на фильтровой конденсатор 19,через диод 23 и тиристор 16 сброса,В результате применения такого сбросаповышается надежность работы самого инвертора, улучшаются условия работы нагрузочного трансформатора, по предварительным расчетам повышается КПД на 100/Формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащий связанный с входными выводами через комму720641 Составитель И ЖеребинаТекред К. ШуфриТираи 783дарственного коизобретений иЖ - 35, Раушскт, г. Ужгород,актор Ю. Челвканоаз 10240/45 ЦНИИПИ Госпо делам 13035, Москва иал ППП Пат 5тирующий и фильтровой дроссели вентильный мост, каждое плечо которого состоит из последовательно соединенных тиристора и диода, а в диагональ переменного тока включена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого связана с цепью нагрузки, и два коммутирующих конденсатора, включенные каждый между катодами анодной группы и анодами катодной группы тиристоров соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, он снабжен двумя це почками, включенными между общей точкой фильтрового и коммутирующего дросселей и отрицательным входным выводом и состоящими из конденсатора и обратного 6тиристора со встречно-параллельно подключенным дополнительным диодом, и двумявспомогательными диодами, аноды которыхподключены к концам первичной обмоткитрансформатора, а катоды - к точкам соединения конденсатора и обратного тиристора соответствующей цепочки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лекоргийе Ж. Управляемые электрические вентили и их,применение, М., Энергия, 1971, с. 382.2. Гончаров Ю. П. и др, Автономные инверторы, Кишинев, Штиинца, 1974, с. 167.3, Авторское свидетельство СССР485551, кл. Н 03 К 5/01, 1973. ч Корректор Г. НазароЛодиисиоемитета СССРоткрытийая наб д, 4/5ул, Проектная, 4