Инвертор

1 с 81 1459 Сапа Саветскнх Сепмаанстп 1 ескнк Респубпик(43) Опубликовано 07.03,81, БоллстсныЪ 9 (45) Дата опубликования описания йсударствепньй немнтет СССР пе аннам нзебретеннб н отхрытнй(71) Заявитель Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) И Н ВЕРТО Р 1Изобретение относится к преобразовательной тецике и может найти применение в электротермических установках для индукционного нагрева и плавки металлов.Известен автономный ицвертор, содержащий мостовые преобразовательные ячейки с коммутирующими конденсаторами в диагопаляк, нагрузку, включенную последовательно с конденсатором фильтра. коммутирующий дроссель и диод. В данном инверторе осуществляется возврат источнику питания части энергии, накапливаемой и коммутирующем дросселе, что позволяет с.свертору работать на нагрузку, измспяющусося в широкик предслак,1, 2.Наиболее близким к изобретению по тскссической сущности является инвертор, содержащий мостовую преобразовательуо ячейку с конссути 1 ющим косдессатором в диагонали, нагрузку, включенную последовательно с конденсатором фильтра, коммутирующий дроссель и диод .3).1-1 едостатком этого ицвертора является то, что ца коммутирующем дросселс при выключении диода возникает всплеск напряжения большой амплитуды и малой длительности. Это происходит все едствс е того, что при выключении из-за конечного времени жизни носителей заряда, диод сначала пропускает ток в обратном цаправленни, а затем обрывает его с большой скоростью. Так как напряжение ца дросссле пропорционально скорости изменения тока, то амплитуда импульса напряжения па ко 11 утирующем дросселе может до стцчь напряжения пробоя полупроводникос.ы приборов, и оцц выйдут из строя.Целью изобретения является ограничение коммутационных перенапряжений без 10 снижения КПД,Указанная цель достигается тем, чтоцнвертор, содержащий связанцьсе с водными выводами через дроссель фильтра тиристорцый мост с коммутирующим конденсатором в диагонали и последовательную цепочку из фильтрового конденсатора, коммутцруюсцсго дросселя и выходных выводов, причем общая точка конденсатора и дросселя цепочки соединена через диод с 20 положительным водным выводом, снабжендоилситесс.цьсм диодом, разделитсльцьсм конденсатором, дополнительными дросселсм и цепочкой, подключсссцой параллельно входсьис выводам и состоящей из последовательно соедцпецпы конденсатора и дросселя, общая точка которы через последовательно соединенные дополнительный диод и разделительный конденсатор подключена и общей точке конденсатора и Зо дросселя последовательной цепочки, а точ 811459ка соединения конденсатора и дросселя дополнительной цепочки через дополнительный дроссель соединена с положительным входным выводом.Схема инвертора представлена на чертеже,Инвертор содержит дополнительный дроссель 1, дополнительную цепочку из дросселя 2 и конденсатора 3, разделительный конденсатор 4, дополнительный диод 5, диод 6, дроссель 7 фильтра, последовательную цепочку из фильтрового конденсатора 8, коммутирующего дросселя 9 и нагрузки 10, тиристорный мост 11 с коммутирующим конденсатором 12 в диагонали.При работе моста 11 с коммутирующим конденсатором 12 в диагонали через нагрузку 10, коммутирующий дроссель 9 и конденсатор 8 фильтра протекает переменный ток, Возникающее при этом переменное напряжение на коммутирующем дросселе 9 и нагрузке 10 прикладывается к диоду 6. Когда потенциал анода этого диода выше, чем напряжение источника питания, то диод 6 проводит ток. Таким образом, осуществляется возврат источнику питания части электрической энергии, запасаемой в коммутирующем дросселе.Когда иссякает запас энергии в коммутирующем дросселе 9, к диоду прикладывается напряжение источника питания в обратном направлении. При этом в течение первых нескольких микросекунд через диод нарастает ток в обратном направлении, а затем этот ток резко обрывается, что приводит к возникновению коммутационных перенапряжений на коммутирующем дросселе 9. Полярность перенапряжений такова, что диод 6 и мост 11 оказываются под обратным напряжением. Величина коммутационных перенапряжений в предлагаемой схеме ограничена при всех возможных режимах работы инвертора, Это объясняется тем, что диод 6 зашунтирован цепью, состоящей из конденсаторов 3 и 4 и дополнительного диода 5. Благодаря наличию дополнительных дросселей 1 и 2 напряжение на конденсаторах 3 и 4 поддерживается постоянным и равным напряжению источника питания. Так как полярность напряжения на конденсаторах соответствует указанной на чертеже, цепь, состоящую из конденсаторов 3 и 4 диода 5, можно рассматривать как ограничитель импульсных сигналов. Если к диоду 6 будет прикладываться в обратном направлении импульс напряжения величиной, превышающей удвоенное напряжение источника питания, то откроется диод 5, и к диоду 6 будут подключены последовательно два конденсатора 3 и 4, При соответствующем выборе величины емкости разделительных конденсаторов 3 и 4 напряжение на них за время воздействия импульса увеличивается незначительно, 4Так как импульс напрякения на диодс 6ограничен на уровне удвоенного напряжения источника питания, то амплитуда выброса напряжения на коммутирующем ь дросселе 9 пе может превышать величинуудвоенного напряжения источника питания (считается, что источник питания является источником ЭДС и нагрузка представляет собой параллельный колебательный контур). При протекании тока по цепи 3 - 5 - 4 от воздействия импульсного сигнала напрякение на разделительных конденсаторах 3 и 4 незначительно повышается, что приводит к протеканию тока через дополнительные дроссели 1 и 2. Таким образом, энергия, полученная конденсаторами 3 и 4, возвращается источнику питания, а напряжение на этих конденсаторах снижается до величины, равной напряжению источника О питания. Возврат источнику питания энергии, запасаемой конденсаторами 3 и 4, исключает потери в цепи, ограничивающей коммугационные перенапрякения, а следовательно, и КПД инвертора не снижается Ф ор мул а изобретен н я Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСССР свидетельство М 7/515, 1974. свидетельство М 5/42, 1973. свидетельство М 7/515, 1974. СССР СССР Инвертор, содержащий связанные свходными выводами через дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим 35конденсатором в диагонали и последовательную цепочку из фильтрового конденсатора, коммутирующего дросселя и выходных выводов, причем общая точка конденсатора и дросселя цепочки соединена через диод с положительным входным выводом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ограничения коммутационных перенапряжений, он снабжен дополнительным диодом, разделительным конденсатором, дополнительными дросселем и цепочкой, подключенной ф параллельно входным выводам и состоящей из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, общая точка которых через последовательно соединенные дополнительный диод и разделительный конденсатор подключена к общей точке конденсатора и дросселя последовательной цепочки, а точка соединения конденсатора и дросселя дополнительной цепочки через дополнительный дроссель соединена с полокительным входным выводом.811459 оставитель И, Жереб Техред Р. Беркович оррект кова цена одписио Редактор Заказ 143 Тираж /49ного комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5 Изд,182 ВНИИПИ Государств по делам пзобрст 13035, Москва, Ж, агорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома