Последовательный автономный инвертор

Союз Советскик Социалистических Республик(5)М. Кл,с присоединением заявки Йо Н 02 М 7/515 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 231180(71) Заявитель уральский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт им. С.М. Кироваь(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для индукционного нагрева металлов.Известны схемы последовательных ав. тономных инверторов, в которых коммутирующий конденсатор используется и, как разделительный. В таких схемах, работающих на нагрузку с малым эквцвалентным сопротивлением, напряжения на коммутирующих элементах вырастают 10 до значительных величин. Для ограничения этих напряжений служат встречные вентили, подключенные параллельно прямым вентилям,что обеспечивает устойчивость работы подобных схем при 11 нагрузке, эквивалентное сопротивление которой уменьшается до нуля. и.Однако приведенные схемы отличаются громоздкостью и большим количеством вентилей. 20Наиболее близким к предлагаемому является последовательный автономный, инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодами два тиристора, катод каждого из которых подключен к 2 отрицательному входному выводу через соответствующии фильтровой дроссель, а анод через соответствующие последовательно соединенные коммутирующий и Фильтровой дроссели - к ЗО положительному входному выводу, при" чем точки соединения коммутирующих дросселей с фильтровыми дросселями подключены, каждая, к катоду другого тиристора через последовательную цепочку из двух конденсаторов, общая точка которых соединена с соответствующим выходным выводом 21.Эта схема не обеспечивает ограничения напряжения на ее элементах при малом сопротивлении нагрузки, и при уменьшении нагрузки до холостого хода,время,предоставляемое для восстановления управляемости прямых вентилей в схеме резко падает.Целью изобретения является повышение надежности.Поставлечная цель достигается тем, что йнвертор снабжен двумя дополнительными конденсаторами и двумя дополнительными последовательными цепочками, каждая из которыхсостоит из диода и дросселя и включена между первым выходным выводом и точкой соединения соответствующих Фильтровых дросселей, подключенной ко второму выходному выводу через дополнительный конденсатор.На чертеже представлена схема инвестора.Инвертор содержит тиристоры 1 и 2, обратные диоды 3 и 4, коммутирующие дроссели 5 и 6, коммутирующие конденсаторы 7-10, фильтровые дрос сели 11-15, дополнительные конденсаторы 16 и 17, дополнительные дроссели 18 и 19, диоды 20 и 21 и нагрузку 22.Схема работает следующим образом.Пусть открывается растет, 1 и ток проходит по контуру 7-5-1-10- 22-7, а напряжение на нагрузке 22 растет, и когда оно становйтся больше напряжения иа дополнительном койденсаторе 17, заряженном до полови, ны ЭДС источйика питания, отпирается диод 21 и ток разветвляется по цепи элементов 17-21-19. Когда напряжение на нагрузке прежней полярности становится ниже напряжения на конденсаторе 17, диод 21 запирается, а ток, поддерживаемый в контуре коммутации энергией, запасенной в коммутирующем дросселе 5, перезаряжает конденсаторы 7-10 до обратной полярности и-прекращается. Этим заканчивается формирование одного полупериода выходной частоты. Дальше конденсаторы 7-10 колебательно перезаряжаются по цепи элементов 10-3-5-7-22-10. При этом к тиристору 1 прикладывается обратное напряжение до концаполупериода, а диод 3 отпирается, Вэтот же момент отпирают тиристор 2,и ток по цепи 9-6-2-8-22-9 проходитв нагрузке согласно с предыдущим током перезаряда. Если напряжение нанагрузке 22 превышает напряжение иаконденсаторе 16, заряженном до половины ЭдС источника питания аналогично подключается цепь элементов20-18-16 ограничения напряжения нанагрузке. В конце этого полупериода.на конденсаторах 7-10 восстанавливается напряжение прежней полярности,а на конденсаторах 8 и 9 - обратной;Этим заканчивается формирование одного периода выходного напряжения.Одновременно с началом перезаряда конденсаторов 8 и 9 отпирают тиристор 1 и процесс протекает аналогично, Причем в нагрузке ток прямоговентиля одной группы суммируется с,током обратного диода противофазнойгруппы.Процесс сброса энергии из нагрузочного контура путем ограничениявыходного напряжения на уровне поло 5к короткому заьыканию нагрузки когФда ее эквивалентное сопротивлениемало, в схеме не наступает раскачканапряжения на ее элементах, что опасно пробоем вентилей или изоляции установленного оборудования. Вследствие 10 этого снижается коэффициент запасапо напряжению, закладываемого при выборе оборудования, на 15-20 . 45.ки-. Труды Уральского политехнического института, сб. 191.502Бородин И. В. Расчет автономного инвертора.- Труды Уральского политехнического института, сб. 229,с. 99, рис. 1. 20 25 30 Э 5 40 вины питающего напряжейия обеспечивает необходимое время для восстановления управляемости прямых вентилейв схеме при снижении нагрузки вплотьдо холостого хода.В режимах близких: Формула изобретения Последовательный автономный инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодамидва тиристора, катод каждого из которых подключен к отрицательному входному выводу через соответствующий фильтровой дроссель, а анод через соответствующие последовательно соединенные коммутирующий и фильтровой дроссели -к положительному входному. выводу, причем точки соединения коммутирующих дросселей с фильтровыми дросселями подключены, каждая к катоду другого тиристора через последовательную цепочку из двух конденсаторов, .общая точка которых соединена с соответствующим входным выводом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности , он снабжЕн двумя дополнительными конденсаторами и двумя дополнительными последовательными цепочка ми, каждая из которых состоит из диода и дросселя и включена между первым выходным выводом и точкой соединения соответствующих фильтровых дросселей, подключенной ко второму выходному выводу через дополнительный кон- денсатор Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Акодис и др. Преобразователи частоты для широкодиапазонной нагруз.13035, Иоск Тираж 783 дарственного к эобретений и о а, Ж, Раушс митет крыти ая на одписно СРд 4/5