Последовательный инвертор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЪНЫИ ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к преобразова тельной технике и может найти применение в электротермических установках для индукционного нагрева металлов токами высокой частоты.Известны последовательные инвертори, содержащие соединенные последовательно и подключенные к источнику питания конденсаторы фильтра, ячейку, образованную дву-. мя соединенными .последовательно тирис-, торами и подключенную к зажимам источника питания через дроссели, а также нагрузку, включенную через коммутирующий конденсатор между общей точкой конденсаторов фильтра и общей точкой тиристоров 1) и 2.В данных инверторах нагрузка включена последовательно с коммутирующим контуром. Наиболее близким по технической сущ; ности к предлагаемому является инвертор, содержащий тиристорные ячейки, состоя, щие из двух соединенных последовательно тиристоров и коммутирующего конденсатора, причем подключены коммутирующие ячейки к источнику питания через дросселя 3. 2Недостатком данного последовательногоинвертора является то, что в нем напряжение на нагрузке, а следовательно, и на элементах схемы резко возрастает при уменьшении величины сопротивления нагрузки и может превышать напряжение источника 5 питания в 3 - 5 раз.ц ель изобретения - повышение жесткости внешней характеристики путем снижения напряжения на элементах схемы.Указанная цель достигается тем, что последовательнй инвертор, содержащий два соединенных последовательно и подключенных ко входным выводам- конденсатора фильтра и цепочку, состоящую из 1 тоследовательно соединенных анодного и катодного коммутирующих дросселей и двух управляемых вентилей, общая точка которых через коммутирующий конденсатор и выходные выводы соединена с общей точкой конденсаторов фильтра, снабжен двумя встречными диодами, двумя конденсаторами и двумя За дросселями, параллельно каждому кОммутирующему дросселю подключена последовательная цепь из конденсатора и встречного диода, общая точка которых через дроссель877755 формула изобретения 3подключена к общей точке конденсаторов фильтра.Подключение параллельно анодному и катодному коммутирующим дросселям отмеченных элементов приводит к тому, что при изменении сопротивления нагрузки от 5 нуля до номинальной напряжение на коммутирующих дросселях ограничивается на уровне, равном половине напряжения источника питания, а это, в свою очередь, приводит н к ограничению максимального возможного напряжения на нагрузке и других элементах схемы инвертора на уровне, превышающем напряжение источника питания не более, чем в 1,5 раза, Таким образом, внешняя характеристика предлагаемого инвертора является более жесткой по срав нению с аналогичной характеристикой известного инвертора.На чертеже изображена принципиальная схема инвертора.Инвертор содержит имеющие общую точку конденсаторы 1 и 2 фильтра, включенные последовательно управляемые вентили (тиристоры) 3 и 4, анодный 5 и катодный 6 коммутирующие дроссели, нагрузку 7, включенную через коммутирующий конденсатор 8 между общей точкой конденсаторов фильтра и общей точкой тиристоров, последовательные цепи из диода 9 и конденсатора 10, а также цепь иэ диодаи конденсатора 12 и дроссели 3 и 14, соединяющие общие точки диодов и конденсаторов с общей точкой конденсаторов фильтра.ЗОРаботу схемы последовательного ннвертора рассмотрим при допущении о том, что величина емкости конденсаторов 1, 2, 10 и 12 достаточно велика и напряжение на них неизменно в процессе работы и, с учетом схемы подключения, равно половине напря 35 жения источника питания.В нормальном режиме работы тирнсторы 3 и 4 включаются со сдвигом в 80 эл. град. При включении тиристора 3 ток протекает по цепи 1 - 5 - 3 - 8 - 7, а прн включе ннн тиристора 4 - по цепи 2 - 7 - 8 - 4 - 6, Параметры этих цепей выбраны таким образом, что токи в них носят колебательный, характер.После прохождения колебательным током, например в цепи 1 - 5 - 3 - 8 - 7, мак 45 симального значения полярность напряжения на анодном коммутирующем дросселе 5 становится такой, что к катоду диода 9 прикладывается отрицательный потенциал, а к аноду тиристора 3 положительный. 50С достиженнем равенства велнчин напряжения на. анодном коммутирующем дросселе 5 и на дополнительном конденсаторе 10 происходит включение диода 9 н прекращается дальйейший рост напряжения на анодном коммутнрующем дросселе 5, Вклвченне диода 9 приводит к включению тирис 4тора 3. Диод 9 выключается, когда израсходуется электромагнитная энергия в анодном коммутирующем дросселе 5. Полученная дополнительным конденсатором 10 электрическая энергия возвращается источнику питания через дополнительный дроссель3. Аналогично работает инвертор, когда ток протекает по цепи 2 - 7 - 8 4 6.Таким образом, благодаря введению элементов 9, 10, 13 и 11, 12, 14 достигается ограничение напряжения на коммутирующих дросселях 5 и 6, а следовательно, и на нагрузке 7. Причем при изменении величины нагрузки от нуля до максимально возможной (критической), при которой ток в цепи еще носит колебательный характер, инвертор сохраняет работоспособность и напряжение на нагрузке и элементах инвертора не превышает напряжение источника питания более чем в 1,5 раза.Превышение в 1,5 раза объясняется тем, что сумма напряжений на нагрузке 7 и коммутирующем конденсаторе 8 не превышает напряжение источника, а напряжение на конденсаторах 1 и 2 фильтра равно половине напряжения источника питания. Тогда в непроводящую часть периода к тнристорам может прикладываться сумма напряжений на конденсаторе фильтра, нагрузке и коммутирующем конденсаторе, а это составляет 1,5 напряжения источника питания. Последовательный инвертор, содержащий подключенные ко входным выводам двапоследовательно соединенных конденсаторафильтра и цепочку, состоящую йз последовательно соединенных анодного и катодногокоммутирующих дросселей и двух управляемых вентилей, общая точка которых черезкоммутирующий конденсатор и выходныевыводы соединена с общей точкой конденсаторов фильтра, отличающийся тем, что, сцелью повьшения жесткости внешней характеристики путем снижения напряженийна элементах схемы, он снабжен двумя конденсаторами и двумя дросселями, причемпараллельно каждому, коммутирующемудросселю подключена последовательнаяцепочка иэ конденсатора и встречного диода; общая точка которых через дроссельподключена к общей точке конденсаторовфильтра.Источникн информации,принятые во внимание ври экспертизе1, Авторское свидетельство СССР158948, кл. Н 02 М 7/48, 1963,2, Авторское свидетельство СССР424281, ил, Н 02 М 5/42, 1974.3. Авторское свидетельство СССР161387, клН 02 М 7/48, 1964.ВНИИПИ Г но дела 13036, Моек нлнал ППП П