Автономный последовательный инвертор

лс делам изобретений и открытий(71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) АВТОНОМНЫИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЛ ИНВЕРТОР Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах для индукционного нагрева, закалки и плавки металлов.Известен автономный последовательный инвертор, содержащий мост, образованный тиристорами и встречно-параллельными дио 5 дами, одна диагональ которого состоит из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и коммутирующего дроссели, а другая - из фильтрового конденсатора и нагрузки, соединенных последователь О но 11.Однако наличие в инверторе встречно- параллельно соединенных тиристоров и диодов требует увеличения времени восстановления тиристоров, так как в этом интервале к тиристорам прикладывается малое отрицательное напряжение, равное падению напряжения на включенных встречных диодах.Известен также автономный последовательный инвертор, содержащий мост, образованный тиристорами и встречно-параллельными диодами, одна диагональ которого состоит из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и нагрузки, а другая соединена с плюсовым и минусовым зажимами источника питания 12.Однако отсутствие обратного напряжения на тиристорах в интервале восстановления управляемости требует большего схем- ного времени запирания.Наиболее близким является автономный последовательный инвертор, который содержит два диодно-тиристорных моста, в каждом из которых одна пара противоположных плеч образована синфазными тиристорами, а другая пара - диодами встречного тока. Диагонали являются общими для обоих мостов, причем в одну из них включены последовательно соединенные коммутирующий дроссель, коммутирующий конденсатор и нагрузка, а в другую - фильтровый конденсатор, подключенный через фильтровый дроссель к зажимам источника питания 3.Недостаток известного инвертора - низкий уровень отрицательного напряжения на тиристорах в интервалах восстановления их управляемости равный падению напряжения на включенных встречных диодах.Э;гообстоятельство обуславливает увеличение времени, необходимого для восстановления управляющих свойств тиристоров на3высоких рабочих частотах. Следовательно, при изменении параметров нагрузки, имеющихся в ходе электротехнологического процесса, тиристоры могут не успевать восстанавливать свои управляющие свойства, что может привести к срыву инвертирования.Цель изобретения - повышение надежности инвертора.Поставленная цель достигается тем, что автономный последовательный инвертор, содержащий два моста, в каждом из которых два синфазных плеча образованы тиристорами, а два других - встречными диодами, причем в общую диагональ переменного тока обоих мостов включена последовательная цепочка из коммутирующего дросселя, коммутирующего конденсатора и выходных выводов, а в диагональ постоянного тока одного из мостов подключенного ко входным выводам через дроссели фильтра, включен фильтровый конденсатор, дополнительцо введен один фильтровый конденсатор и фильтровьи. дроссели, включенные каждый между соответствующими входным выводом ц вторым мостом, в диагональ постоянного тока которого включен доголццтельный фильтровой конденсатор.В таком инверторе в интервале восстановления управляющих свойств тиристоров ца них обеспечивается отрицательное напряжение порядка сотен вольт. В результате время, цеоб ходи мое дл я восстановления у- равляю;цих свойств тцристоров суцествеццо уменьшается, за счет чего повышается надежность схемы.На фиг. 1 представлена слема автономного последовательного ицвертор; ца фиг. 2вемсццые диаграммы рабоы устройства.Автономный последоватсльцый ицвертор содержит два диоднотцристорных моста, Одна пара противоположных синфазцых плеч первого моста образована тиристорами 1, 2, а другая пара плечвстречными диодами 3, 4. Одна пара противоположных сицфазцых плеч второго моста образованы тиристорами 5, 6, а другая пара плеч встречными диодами 7, 8. Последовательно соединенные коммутирующий конденсатор 9, коммутирующий дроссель О, нагрузка 11 включены к общую диагональ обоих мостов. Вторые диагонали мостов, образованные фипьтровыми конденсаторами 12 и 13, каждый из которых своими обкладками подключен через соответствуощие дроссели 4, 5, 16, 17 к плюсовому и мицусовому входным выводам.Работа ицвертора происходит следующим образом.В квазиустацовившемся режиме конденсаторы 12 и 3 заряжены по постоянной составляошей до напряжения источника питания с полярностью, указанной ца фиг. .При включении очередных тиристоров, напримери 2, начинается колебательцый перез а ряд коммутирующего конденсатора 9 через нагрузку 11, коммутирующий дроссель 10 и конденсатор 12. После прохождения тока через нулевое значение тиристоры 1 и 2 закрываются, а диоды 7 и 8 открываются. В интервале проводимости диодов 7 и 8 к тиристорам 1 и 2 приложено отрицательное напряжение, равное разности напряжения на конденсаторах 12 и 13. При этом указанные тиристоры интенсивно восстанавливают свою управляемость. Затем включаются тиристоры 5 и 6 и цикл работы повторяется.В момент выключения тиристоров 1, 2напряжение на конденсаторе 13 больше, чем на конденсаторе 12, т. е. полярность напря- М жения на этих тиристорах должна быть отрицательной,В интервале проводимости диодов 7, 8ток подзаряда с конденсатора 13 складывается из двух токов: тока дросселя 4 и тока указанных диодов, а конденсатор 12 подзаряжается только током дросселя 15.Применяя интегральный метод анализавецтильных схем 1 Л), легко показать, что при условии симметриипой работы схемы токи дросселей 14 и 5 равны между собой.Следовательно, в.рассматриваемом интервале уровень отрицательного напряжения на тцристорах 1, 2 возрастает,Таким образом, сразу же после выклюЗ 6 чеция тиристоров к цим прикладывается отрицательное напряжение небольшой величины, что обуславливает малые коммутационные потери. По мере рассасывания избытсчых носителей зарядов в тиристорах уровень обратного напряжения повышается, что дополнительно усиливает эффективность восстановления их управляемости.Формула изобретения46Лвтоцомцый последовательный инвертор,содержащий два моста, в каждом из которых два сицхфазцых плеча образованы тиристорами, а два других - встречными диодами, прицем в общую диагональ переменного тока обоих мостов включена последовательная цепочка из коммутирующего дросселя, коммутирующего конденсатора и выходных выводов, а в диагональ постоянного тока одного из мостов, подключенного ко входным выводам через дроссели фильтра, включен фильтровой конденсатор, отличаюи 1 ийся тсм, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительными фильтровым конденсатором и филыровыми дросселями, включенными каждый между соответствуюцим входным выводом и вторым мостом, в диагональ постоянного тока которого включен дополнительный фильтровой конденсатор.765953 Составитель И. ЖеребТехред К. ШуфричТираж 783 Редактор М.,Л икович Заказ 6928/ 9 орректор Г. Нодписное арова В ИИПИ Госуда ло делам из 5, Москва, Ж ППП Патент ственного обретений - 35, Рауг. Ужгор комитета и открытий шская наб., од, ул. Про 113 илиалд. 4/5 ктная,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР235177, кл. Н 02 М 7/515, 1967.П ь2. Беркович Е. И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1973, с. 89.3. Ж, ВВСЯаспг 1 сИеп, ФРГ, 1964,12, с. 630.