Автономный инвертор

.оюз с;оветск ихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗЬБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ955454Опубликовано 30.08.82. Бюллетень32Дата опубликования описания 05.09.82 ее денем нзевретеннй и еткрмтий(72) Авторы изобретен И. Болотовский иноградова ский авиационный институт им. С. Ор 71) Заявител ОНОМНЫй ИНВЕРТ ильт- дросакже ирую- паралонтур ухудо нав, обИзобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в качестве источника питания ультразвуко-вых электротехнических установок, а также для питания других потребителей тока высо- . кой частоты. 5Известны схемы тиристорных автономных инверторов в которых достигается умножение частоты тока нагрузки по отношению к частоте работы тиристоров, получаемое за счет того, что нагрузка включается в колебательный контур, собственная частота колебаний которого выше частоты коммутации тиристоров 1 и 2.Схема Ц содержит два тиристора, разделительный дроссель, конденсатор фильт-ра, разделительный конденсатор и колеба тельный контур, состоящий из коммутирующего конденсатора, включенного параллельно цепочке, состоящей из последовательно включенных коммутирующего дросселя и нагрузки, и построена таким образом, что нагрузка входит в контур коммутацин тиго ристоров, что вызывает ухудшение спектрального состава выходного напряжения за счет появления выбросов, обусловленных коммутационной полуволной тока. Схема 2) содержит конденсатор фра, два тиристора, два разделительныхселя, разделительный конденсатор, а ткоммутирующий конденсатор, коммутщий дроссель и нагрузку, включенныелельно, причем нагрузка входит в ккоммутации тиристоров, что вызываетшение спектрального состава выходногпряжения за счет появления выбросоусловленных коммутационной пслувотока. Таким образом, общим недостатком рассмотренных схем является высокое содержание субгармонических составляющих выходного напряжения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автономный инвертор, содержащий включенные к зажимам источника питания через входной дроссель три параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, вторая содер. жит последовательно соединенные дроссель, конденсатор и подключенную через выходные зажимы нагрузку, а третья представляет собой тиристор, включенный анодом к955454в контуре, образованном дросселями 2 и 4, конденсаторами 3, 5 и нагрузкой 6 протекает колебательный ток, частота которого определяется параметрами этого контура. Затем на тиристор 7 подается импульс управления, тиристор открывается и проводит импульс тока перезаряда конденсатора 5 по контуру 5 4 7. При этом продолжается процесс протекания тока в контуре 4 - 2 - 3 - 6 - 5 и происходит обмен энергией между конденсаторами 5 и 3. После прохождения импульса тока перезаряда конденсатора через 0 тиристор 7 закрывается и к нему прикладывается обратное напряжение. За время приложения к тиристору обратного напряжения тиристор восстанавливает свои запирающие свойства, Далее работа схемы протекает аналогично. Характерной особенностью данной схемы является то, что частота колебаний в контуре 4 - 2 - 3 - 6 - 5 превосходит частоту включения тиристора 7, За счет этого достигается эффект умножения часто- И ты выходного напряжения по отношению кчастоте включения тиристора. При этом импульс тока перезаряда конденсатора 5 происходит по контуру 5 4 7 минуя нагрузку 6; что приводит к улучшению спектрального состава выходного напряжения,Выброс напряжения на нагрузке, обусловленный коммутационными процессами в данной схеме автономного инвертора, в 4,7 раза меньше, чем в известной схеме инвертора. при включении тиристора амплитуда первойполуволны переменного напряжения на нагрузке во много раз (до 6) превосходит ам ухудшению спектрального состава выходного напряжения (высокая амплитуда субгармонической составляющей) и делает невозможным применение инвертора при работе с нагрузками, для которых перенапряжения10 недопустимы. К такому виду нагрузки относятся, например, индукционная вакуумная печь для плавки металлов.Цель изобретения - улучшение спектрального состава кривой выходного напря жения. сатора и цепи нагрузки, а также силовои тиПри таком включении тиристора первая полуволна тока, вызванная перезарядом коммутирующей емкости через коммутирующую индуктивность замыкается через тиристор,Формула изобретения ва выходного напряжения и расширению функциональных возможностей схемы.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого автономного инвертора.Автоном ный инвертор содержит включенные к зажимам источника питания че тора 3, а вторая содержит последовательную коммутирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных коммутирующего дросселя 4 и коммутирующего конденсатора 5 и цепь нагрузки 6, а также тиристор 7, включенный параллельно коммутирующей цепочке анодом к общей точке дросселей.Автономный инвертор работает следующим образом.В установившемся режиме к моменту включения тиристора 7 напряжения на конденсаторах 3 и 5 различны вследствие чего 45 50 плюсовому зажиму источника питания черезвходной дроссель 13.Недостатком этой схемы является то, что плитуду второй полуволны, что приводит к Поставленная цель достигается тем, чтов инверторе, содержащем подключенные к зажимам источника питания через входной дроссель две параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, а вторая - из последовательно соединенных коммутирующего дросселя, коммутирующего конден- н ристор, подключенный анодом к общей точкедросселей, тиристор подключен параллельно коммутирующим дросселю и конденсатору. не протекая через нагрузку. Тем самым пик перенапряжения на нагрузке снимается, что приводит к улучшению спектрального соста рез входной дроссель 1 две параллельные ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя 2 и конденсаАвтономный инвертор, содержащий подключенный к зажимам источника питаниячерез входной дроссель две параллельныеветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных дросселя и конденсатора,а вторая - из последовательно соединенныхкоммутирующего дросселя, коммутирующегоконденсатора и цепи нагрузки, а также силовой тиристор, подключенный анодом кобщей точке дросселя, отличающийся тем,что, с целью улучшения спектрального состава выходного напряжения, тиристор подключен параллельно коммутирующим дросселю и конденсатору.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Донской А. В. и др. Тиристорный генератор затухающих колебаний. Труды УАИ,вып, 48, Уфа, 1973, с. 57.2, Артым А. А. и др. Генераторы синусоидальных колебаний высокой частоты на тири сторах Изв. В УЗ. Радиоэлектроника,1978,3,3, Авторское свидетельство СССР696585, кл. Е 02 М 7/515, 1977.емчи 130илиал Редактор Е. ПапиЗаказ 6469/73 Состави Техред А Тйраж 72 ИИПИ Государс по делам изоб 35, Москва, Ж -ППП сПатентэ,тель И. ЖБойкас1венногоретений35, Рауг. Ужго еребинаКорректор М. ДПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од ул Проектная