Автономный инвертор

(ы)м. кл. Н 02 М 7/515 3 Ъеударстеапвй квинтет СССР ао аелзи изабретеыыЯ к открытый(5 Й) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к статичес ким преобразователям частоты, являющимся источниками питания установок для высокочастотного нагрева металлов и ультразвуковых технологических установок.Известны автономные инверторы, содержащие подключенную ко входным выводам последовательную цепь из нагрузки и конденсатора фильтра, парал 1 О лельно которой подключен тиристорный мост с, коммутирующим С-контуром ГП и 123.Наиболее близким к предлагаемому .является инвертор, содержащий подклю 1 ченные ко входным выводам через дроссель фильтра последовательную цепь из нагрузки и конденсатора фильтра, параллельно которой через коммутирующий дроссель подключены тиристорные мосты с коммутирующими 1.С-контурами а также два дополнительных диода, один из которых подключен встречно- параллельно последовательной цепи из нагрузки и конденсатора фильтра, а другой - встречно-параллельно конденсатору фильтра и коммутирующему дросселю 3.1.Недостатком известного инвертора является отсутствие демпфирования коммутационных перенапряжений на тиристорах схемы, которое обычно осуществляется подключением параллельно тиристорам цепочек из конденсаторов диодов и резисторов.Цель изобретения - повышение надежности демпфирования коммутационных перенапряжений с одновременной стабилизацией при изменяющейся нагрузке.Для достижения поставленной цели автономный инвертор, содержащий подключенную ко входным выходам через дроссель фильтра последовательную цепочку из конденсатора фильтра и выходных выводов, параллельно которой через коммутирующий дроссель подключен тиристорный мост с коммутирую 3 90038 щим 1.С-контуром в диагонали, а также два диода, снабжен двумя резисторами, двумя конденсаторами и двумя дополнительными диодами, соединенными последовательно и подключенными 5 встречно-параллельно мосту, один конец диагонали переменного тока которого через последовательно соединенные резистор и конденсатор соединен с общей точкой двух дополни О тельных диодов, а другой ее конец через другие резистор и конденсатор - с общей точкой двух указанных диодов, соединенных последовательно и подключенных встречно-параллельно мосту.На чертеже представлена схема инвертора.Инвертор содержит дроссель фильтра 1, через который ко входным выводам подключена последовательная цепь из конденсатора 2 фильтра и нагрузки 3.Параллельно этой цепи через коммутирующий дроссель 4 подключен мост, состоящий из тиристоров 5-8, В диагональ моста включен 1.С-контур из коммутирующего конденсатора 9 и второго коммутирующего дросселя 10, Параллельно мосту подключены две цепи из диодов 11 и 12 и дополнительных диодов 13 и 14. Точки соединения каждой пары диодов через конденсаторы 15 и 16 и резисторы 17 и 18 соединены с диагональю переменного тока моста.35Инвертор работает следующим образом. 7прерывается и, благодаря наличиюв нем индуктивностей 4 и 10, на тиристорах могут возникнуть большиеимпульсы перенапряжений.Нагичие демпфирующих ОВС-цепейисключает эти перенапряжения, таккак в момент запирания тиристоров7 и 8 ток в контуре с индуктивностями спадает не скачкообразно, аплавно по мере заряда конденсаторов15 и .16 по контуру 9-10-18-16-13-42-3-12-15-17-9,Далее следует пауза, равная полупериоду собственной частоты контуракоммутации, в течение которой электрическое состояние всех элементовсхемы не изменяется, за исключениемтого, что по контуру (+) - 1-2-3-.(-)протекает постоянный входной ток инвертора, причем направление этого тока в нагрузке противоположно полуволне тока, сформированной в интервалепроводимости тиристоров 7 и 8.В следующий полупериод отпираетсядругая пара тиристоров моста 5 и 6,происходит обратный перезаряд коммутирующего конденсатора 9 по контуру9-10-6- 3-2-4-5-9.Одновременно с этим разряжаютсяконденсаторы 15 и 16 демпфирующихцепей по контурам 15-11-5-17-15 и,16-18-6-14-16, подготавливая цепи кдемпфированию. Через полупериод напряжение на конденсаторе 9 изменитполярность, ток в контуре спадет донуля, стремясь изменить свое направление.При отпирании очередной пары тиристоров моста, например, 7 и 8 происходит колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-3-2-4-7-10-9 Одновременно с этим разряжаются конденсаторы демпфирующих цепей по контурам 15-17-8-12-15 и 16- 13-7- 18- 16, зарядившиеся в пре- ф 5 дыдущем полупериоде, К концу полу- периода собственной частоты контура перезаряда коммутирующего конденсатора 9 ток в контуре спадает до нуля, а напряжение на коммутирующем конден О саторе 9 изменяет свою полярность, в результате чего тиристоры 7 и 8 запираются.В течение короткого промежутка времени, пока запираются тиристоры 7 55 и 8, через них по контуру протекает обратный ток, В момент запирании тиристоров 7 и 8 ток в контуре резко После запирания тиристоров 5 и 6 демпфирование перенапряжений осуществляется по контуру 9-17-15-11-4- 2-3-14-16-18-10-9Далее процессы в схеме повторяются.В расчетном режиме работы параметры элементов выбираются такими, чтобь 1 амплитуда суммарного напряжения на дросселе 4 и нагрузке 3 не превышала напряжение на фильтровом конденсаторе 2. Под действием последнего напряжения цепи из диодов 11, 12 и 13, 14 находятся в запертом состоянии. При снижении сопротивления нагрузки добротность растет, растут напряжения на элементах, в том числе и на дросселе 4, Как только амплитуда суммы напряжений на дросселе 4 и нагрузке 3 превысит напряжение на конденсаторе 2 фильтра, отпираются цепи из диодов 11 12 и 13 14,0387 12-11,9-8-3-2-4-7-10-9 14-13 ВНИИПИ Заказ 12200/71 Тираж 718 Подписное Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул, 1 роектная,4 3 90 образуя дополнительные контуры коммутации: Дополнительные цепи, шунтируядроссель 4 уменьшают результирующую индуктивность, а следовательно,и добротность коммутирующего контура. При увеличении сопротивлениянагрузки 3 напряжение на нейвозрастает, и, как только амплитудасуммы этого напряжения с напряжениемна дросселе 4 превысит напряжениефильтрового конденсатора 2, опятьбудут отперты диодные цепи, образующие те же дополнительные контурыкоммутации. Образование этих контуров, в принципе, обеспечивает коммутационную устойчивость инверторавплоть до обрыва нагрузки,Таким образом, в предлагаемоминверторе одно и то же устройствоосуществляет и стабилизацию режимапри изменении параметров нагрузкии демпфирование перенапряжений натиристорах инвертора.Формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащийподключенную ко входным выводам через дроссель Фильтра посг довательную цепочку из конденсатора фильтраи выходных выводов, параллельно которой через коммутирующий дроссель под 5 ключен тиристорный мост с коммутирующим ЕС-контуром в диагонали, а такжедва диода, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности за счет демпфирования коммутацион 10 ных перенапряжений с одновременнойстабилизацией при изменяющейся нагрузке, он снабжен двумя резисторами,двумя конденсаторами и двумя дополнительными диодами, соединенными .пос 15 ледовательно и подключенными встречно-параллельно мосту, один конец диагонали переменного тока которогочерез последовательно соединенныерезистор и конденсатор соединен с20 общей точкой двух дополчительных диодов, а другой ее конец через другиерезистор и конденсатор - с общейточкой двух указанных диодов, соединенных последовательно и подключен 25 ных встречно-параллельно мосту.Источники информации,принятые ва внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВф 489186, кл. Н 02 М 7/515 197330 2. Авторское свидетельство СССРй 515228, кл, Н 02 М 7/515, 19733. Авторское свидетельство СССРй 700905, кл. Н 02 М 7/515, 1978.