Автономный инвертор

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 964921(51)М. Кл. Н 02 М 7/515 тооударотекииый комитет СССР в делам изобретеииЯ и открытиЯ(72) Авторы изобретения ВСЕСОЮЗНАЯа ЙАТЕНТНОТЕХНИЧЕСКАЯ БИБЯМОТЕКА(71) Заявитель Волжское объединение по производству легковых автомобилей( 54) АВТОНОМНЫЙ ИН ВЕРТОР 1Изобретение относится к силовой пре образовательной технике и может бытьиспользовано, например, в устройствахпитания индукционных нагревательных установок и других потребителей тока повыщенной частоты,Известны инверторы, содержащие мостсиловых тиристоров и мост обратных диодов, в которых коммутирующие элементывключены в диагональ переменного тока,а нагрузка - в диагональ постоянного тока 1,Недостатком таких устройств является возможность работы их в узком диапазоне нагрузки и частоты. Это обусловлено тем, что ток заряда коммутирующего контура является одновременно током,протекающим через нагрузку, что влияетна время воостановлення запирающихсвойств тиристоров при изменении параметров нагрузки в процессе нагрева.Наиболее близким по технической.сущности является последовательный инвертор, содержащий два или более вентиль 2ных моста (инвертирующие ячейки), каждый из которых содержит обратные диоды и коммутирующую ЬС-цепочку в диа-гоналях переменного тока так, что индуктивность через встречно включенный 5 тиристор подключена к положительнойклемме источника питания и через встречный диод - к отрицательной клемме источника питания, а конденсатор черезвилочуный в прямом направлении тирис-тор подключен к отрицательной клеммеисточника питания и через прямой диод -к положительной клемме источника питания. Кроме того, нагрузочный трансформатор инвертора дополнительнбй обмоткой подключен к зажимам переменноготока обратного вентильного моста, катодная группа которых подсоединена кположительному полюсу источника питания, а анодная - к выходным клеммамийвертора 2.Недостатком этого устройства является возможность работы его в узком.диапазоне изменения нагрузки и частоты,3 964921 4в устройстве транс- контуру 16 18-7-22-23-8-16, Во втоего, ром такте работы инвертора отпираются - обеспечение ра- тиристоры 5, 6, 9, 10 и происходит зартора в расширен- ряд конденсатора 16 по контуру 19-5 ения нагрузки и час--18-16-6-19 и разряд конденсатора 15 устройства. на нагрузку по контуру 15-17-9-22-23- ь достигается тем, -10-15, Через диоды 11-14 осуществляверторе, содержащем ется ограничение напряжения на коммутиирующей ЬС-цепоч- рующих контурах 15 и 17, 16 и 18 на енной дросселем че уровне, не превышающем напряжение на нный тиристор к по- конденсаторе 19. Кроме того, наличиеформа тора усложняетБель изобретенияботоспособности инвеном диапазоне изментоты при упрощенииПоставленная целчто и автономном индве ячейки с коммуткой каждая, подключрез встречно включеложительному входному выводу и через,встречный диод - к отрицательному; а1 конденсатором - к отрицательному входному выводу через включенный в прямомнаправлении тиристор и к положительному - через прямой диод, а также соединенные с цепью нагрузки вентили, в качестве которых использованы дополнительные тиристоры, первый вывод цепи нагрузки через первый дополнительный тиристор соединен с конденсатором второйячейки и через второй встречно включенныц 1 дополнительный гиристор - с дросселем первой ячейки, а второй вывод цейи.нагрузки через третий дополнительный23тиристор подключен к конденсатору пер-гой ячейки и через встречно включенныйчетвертый дополнительный гиристор - кдросселю второй ячейки.На чертеже приведена схема инвертора,Инвергор содержит ячейки 1 и 2 состоящие иэ управляемых вентилей-тиристоров 3 6, дополнительных гиристоров7-10, диодов 11-14, коммутирующих 35конденсаторов 15 и 16, коммутирующихдросселей 17 и 18, фильтровой конденсатор 19, фильгровые дроссели 20 и 21,компенсирующий конденсатор 22 и нагрузку-нндукгор 23, которые образуют нагру эочный контур.В установившемся режиме импульсыуправления подаются поочередно на одновременно работающие тиристоры 3, 4,7, 8 и 5, 6, 9, 10 инвертора, при этом 45на нагрузке формируются колебательныеимпульсы гока в обоих направлениях счастотой, определяемой частотой переключения тиристоров. 50При отппрании гиристоров 3 и 4 в первом такте работы инвертора происходит заряд коммутирующего конденсатора 15 по замкнутому контуру 19 3-17-15 -4-19, В это же время отпираются ти рисгоры 7 и 8, и происходит разряд коммутирующего конденсатора 16 на нагрузочный контур 22 и 23 по замкнутому Таким образом, в инверторе ток заряда коммутируюйих контуров не зависит от параметров контура нагрузки, что обеспечивает устойчивую работу инвертора в широком диапазоне изменения нагрузки и позволяет поднять верхнюю границу диапазона рабочих частот инвертора. Отсутствие трансформатора упрощает инвер тор,формула изобретения Автономный инвертор, содержащий двеячейки с коммутирующей Ь С-цепочкойкаждая, подключенной дросселем черезвстречно включенный тиристор к положительному входному выводу и через встречный диод - к отрицательному, а конденсатором - к отрицательному входному выводу через включенный в прямом направлении тиристор и к положительному - через прямой диод, а также соединенные сцепью нагрузки вентили, о т л и ч а ющ и й с я. тем, что, с целью обеспечения работоспособности в широком диапазоне изменения нагрузки и частоты, вкачестве вентилей использованы дополнительные тиристоры, первый вывод цепинагрузки через первый дополнительныйтиристор соединен с конденсатором второйячейки и через второй встречно включенный дополнительный тиристор - с дросселем первой ячейки, а второй вывод цепинагрузки через третий дополнительный/тиристр подключен к конденсатору первойячейки и через встречно включенный четвертый дополнительный тиристор - к дросселю второй ячейки.Источники информации,прицятые во внимание при экспертизе1, Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов.Труды УАИ, Вып. 91, сб. 5, 1976,с, 11, рис. 2 а.2, Авторское свидетельство СССРМо 424282, кл, Н 02 М 7/48, 1970,