Высокочастотный инвертор

ш 817937 ОП ИСАНИЕИЗОбРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет - Опубликовано 30.03.81. Бюллетень12 Дата опубликования описания 05.04.81 ло делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретенн мородинов, Л, А. Костина и К. К, Фроло Ленинградский политехнический институт им. М. И, Калинина(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИНВЕРТО с об- соких Наиболее близкой ляется схема высоко содержащего связаннь ми через дроссели фи тельно соединенных точка которых соедин ным выводом, и пер к предлагаемому явчастотного инвертора, е с входными выводальтра два последоваконденсатора, общая ена с первым выходвые последовательные Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а более конкретно к области статических преобразователей ультразвуковой частоты для электротехнологических установок.Известны многоячейковые схемы ратными диодами для получения вы частот 11.Однако они непригодны для получения высокой частоты из-за недостаточного времени, отводимого для восстановления управляющих свойств тиристора, и больших скоростей нарастания прямого напряжения.Схемы с параметрическим ограничением токов и напряжений на элементах схем имеет как правило, большое число коммутирующих конденсаторов, напряжение на которых содержит постоянную и переменную составляющие 12 2цепочки, состоящие, каждая, из двух дросселей и двух зарядных тиристоров, точки соединения которых связаны с соответствующими точками соединения дросселей, включенных последовательно с разрядными тиристорами, образующими вторые последовательные цепочки, и через коммутирующие конденсаторы с указанным первым выходным выводом, причем концы вторых последовательных цепочек соединены с вторым выходным выводом 3.Недостатком данного инвертора является наличие перенапряжений на тиристорах в аварийных режимах, вызванных сбоем управляющих импульсов или самопроизвольным включением зарядных тиристоров, что неизбежно приводит к выходу из строя большого числа тиристоров.Цель изобретения - повышение надежности за счет ограничения перенапряжений на тиристорах в аварийных режимах.Поставленная цель достигается тем, что снабжен дополнительными диодами и дополнительной цепочкой, состоящей из последовательно соединенных резистора и дросселя насыщения и подключенной одним концом к первому выходному выводу, а вторымконцом к анодам одних дополнительных диодов, катоды которых подключены к анодам тиристоров анодной группы соответствующих первых цепочек, а катоды тиристоров катодной группы этих же цепочек соединены с анодами других соответствующих дополнительных диодов, катоды которых подключены к указанному второму концу дополнительной цепочки.На чертеже представлена схема инвертора,Инвертор содержит входной фильтр с разделенными конденсаторами 1 и 2, зарядные тиристоры 3 - 8 и последовательно включенные с ними дроссели 9 - 14, разрядные тиристоры 15 - 20 и последовательно включенные с ними дроссели 21 - 26, коммутирующие конденсаторы 27 - 29, нагрузку 30, а также дополнительные диоды 31 - 36 и дополнительную цепочку, состоящую из резистора 37 и последовательно соединенного с ним дросселя 38 насыщения.Работа схемы происходит следующим образом.В квазиустановившемся режиме работы при подаче управляющего импульса на зарядный тиристор 5 конденсатор 27 заряжается по цепи: конденсатор 1 фильтра - дроссель 11 - тиристор 5 до напряжения 11 с, не превышающего двойное напряжение источника, Включение зарядного тиристора 5 происходит одновременно с включением разрядного тиристора 16, что ведет к разряду коммутирующего конденсатора 28 на нагрузку 30 через дроссель 22 и разрядный тиристор 16. Работа схемы в дальнейшем протекает аналогичным образом. При включении зарядного тиристора 7 включается разрядный тиристор 20, с включением зарядного тиристора 3 включается разрядный тиристор 15, с включение зарядного тиристора 6 включается разрядный тиристор Ч 9, с включением зарядного тиристора 4 включается разрядный тиристор 17, с включением зарядного тиристора 8 включается разрядный тиристор 18;Пусть при подаче управляющего импульса на зарядный тиристор 5 коммутирующий конденсатор 27 зарядится до напряжения С по цепи; конденсатор 1 фильтра - дроссель 11 - зарядный тиристор 5, Аварийным режимом в данном случае является включение в следующий момент времени зарядного тиристора 6 от воздействия на управляющий электрод случайного импульса или самопроизвольное включение тиристора 6. При ложном включении зарядного тиристора 6 конденсатор 27 перезарядится по цепочке: конденсатор 2 фильтра - конденсатор 27 - тиристор 6 - дроссель 12 до напряжения1-"с юа = (1-1 ском + 1-"сф) 2 1-1 ском где Ю, - напряжение на одном из конденсаторов фильтра.Таким образом, ложное включение зарядных тиристоров приводит к выходу из строя сразу четырех тиристоров 5, 6, 18,15, подключенных к коммутирующему конденсатору 27.Аналогичные аварийные режимы могутвозникнуть при заряде коммутирующих кон.денсаторов 28 и 29.Включение двух групп дополнительныхдиодов 31 - 36 через дополнительную цепочку, состоящую из последовательно включенных резистора 37 и дросселя насыщения 38 между средней точкой конденсаторов фильтра и анодами и катодами соответствующих зарядных тиристоров исключает аварийный режим, так как, например при ложном включении тиристора 6 конденсатор 27 разряжается по дополнительной цепи: зарядный тиристор 6 - защитный диод 34 - дроссель 38 насыщения - сопротивление 37. А подзаряд коммутирующего конденсатора 27 от фильтра по основной цепи может в данном случае произойти только до напряжения, не превышающего двойное напряжение конденсатора фильтра, что укладывается в нормальный режим работы преобразователя.Таким образом, включение дополнительных диодов обеспечивает надежный режим работы высокочастотного тиристорного инвертора в аварийных режимах,формула изобретениязоВысокочастотный инвертор, содержащийсвязанные с входными выводами через дроссели фильтра два последовательно соединенных конденсатора, общая точка которых соединена с первым выходным выводом, и первые последоватеные цепочки, состоящие, каждая, из двух дросселей и двух зарядных тиристоров, точки соединения которых связаны с соответствующими точками соединения дросселей, включенных после довательно с разрядными тиристорами, образующими вторые последовательные цепочки, и через коммутирующие конденсаторы с указанным первым выходным выводом, причем концы вторых последовательных цепочек соединены с вторым выходным выводом, 45 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительными диодами и дополнительной цепочкой, состоящей из последовательно соединенных резистора и дросселя насыщения и подключенной одним концом к первому выходному выводу, а вторым концом к анодам одних дополнительных защитных диодов, катоды которых подключены к анодам тиристоров анодной группы соответствующих первых цепочек, а катоды тиристоров катодной 55 группы этих же цепочек соединены с анодами других соответствующих дополнительных диодов, катоды которых подключены к указанному второму концу дополнительной цепочки.817937 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. Труды УАИ. Вып. 39. Уфа, 1972, сб. 2, с. 161, рис. 1. ь И.Жойкас на Корректор Л. Ив Подписное Составите Техред А. Б Тираж 730 арственного изобретений Ж - 35, Рау т, г. Ужго омитета СССРоткрытий кая наб., д, 4/ д, ул, Проектна 5 Редактор Н. КузнецоваЗаказ 994/76ВНИИПИ Госпо делам13035, Москва,филиал ППП Пат 2. Сборник Применение ультразвука в машиностроении, Кулагин В. М. и др. Тиристорный преобразователь ультразвуковой частоты. Сб. Применение ультразвука в машиностроении. Ростов-на-Дону, 1971.3, Авторское свидетельство СССР по заявке2643394/07, кл. Н 02 М 7/55, 1978.Ъ