Автономный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоцидлистичксни ЯЦ РЕСПУБЛИК Н 02 Г 1 7/515 блкининститут зо- сЕРТОР, точнику ильтров иваюций ста с к и в диа одер пита ым ко а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) 1. Авторское свидетельство СР 525214, кл. Н 02 И 7/515, 1974,2. Уржумсков А.И. и др. Тиристный преобразователь частоты для вкуумной электротермии. - В кн.;работка и промышленное применениелупроводниковых преобразователейчтоты в машиностроении", Тезисы долада Всесоюзной научно-техническоконференции. М 1977, с. 37.3. Авторское свидетельство ССР 547019, кл. Н 02 И 7/515, 1974(54.)(57) АВТОНОИНЬЙ ИНВсжац 1 ий подключенные к исния, зашунтированному фденсатором, через сглаж дрсель два тиристорных мо оммтирующими конденсаторам гон лях и последовательную епочку,сос-тоящую из разделительн конденсатора, коммутирующего дросселя и цепинагрузки, причем между точками соединения конденсатора с дросселем цепочки и положительного выводаисточника питания со сглаживающим дросселемвключен сбрасывающий диод, о т л ич а ю щ и й с я теи, что, с цельюулучшения формы кривой выходного токапутем сиьпетрирования его положительной и отрицательной полуволн, он снабжен аналогично включенными дополнительными сглаживающим дросселем,последовательной цепочкой и сбрасывающим диодом, причем каждый тиристорныймост с соответствующей последователь-Яной цепочкой подключен к источникупитания через свой сглаживаюций дроссель, а цепь нагрузки включена черезтрансформатор, полуобмотки.первичной Собмотки которого включены последовательно с коммутирующими дросселями Яцепочек и общей точкой соединены сотрицательным выводом источникапитания.Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти ши-рокое применение при проектировании источников питания для индукционной плавки металлов, нагрева кузнечных заготовок и литья алюминия в электромагнитный кристаллизатор.Известен автономный инвертор, содержащий подключенные к входным зажимам через дроссель Фильтра тиристорные мосты с коммутирующим конденсатором в диагонали, а также две последовательные цепи из конденсаторов Фильтра и коммутируюцих дросселей, диод, включенный между общими точками конденсаторов фильтра и коммутирующих дросселей, последние выполнены магнитосвязанными, причем один иэ коммутируюцих дросселей присоединен со стороны положительного входного зажима,а другой - со сторо- ны отрицательного входного зажима 11 . Недостатками данного инвертора являются несинусоидальность Формы кривой выходного тока и наличие в ней постоянной составляющей равной среднему значению тока срабатывающих диодов,.Известен также автономный инвертор, образованный мостом,. подключенным к входным зажимам через фильтровые дроссели, одна диагональ которого образована фильтровым конденсата ром, а другая диагональ - послецовательно соединенными коммутирующими дросселями и нагрузкой, причем,цва синфазных плеча образованы сбрасывающими диодами, а два других - тиристорно-конденсаторными мостами.Недостатки указанного инвер тора также обусловленМ несинусоидальностью формы кривой выходного тока и наличием постоянной составляющей, равной среднемУ значению тока сбрасывающих диодов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автономный инвертор, содержащий две тиристорно-конденсаторные ячейки, подключенные к источнику питапия, зашунтированному Фил. тровым конденсатором, через сглаживающий дроссель разделительный конденсатор, коммутирующий дроссель, сбрасывающий диоднагрузку, причем цепь нагрузки включена последовательно с разделительным конденсатором и коммутирующим дросселем, а к общей точке соединения последних анодом подключен сбрасываюций диод, катод которого подключен к положительному зажиму источника питания 3 .К недостаткам известного инвертора следует отнести несинусоидальность формы кривой выходного тока и нали-. чие в ней постоянной составляющей, что при питании электромагнитного иристаллиэатора через понижающий трансформатор снижает коэффициент использования последнего и увеличивает потери в стали.Цель изобретения - улучшение формыкривой выходного така путем симметрирования его положительной и отрицательной полуволн.Наставленная цель достигается тем,что автономный инвертар, содержащий подключенные к источнику питания, зашунтированному фильтровым конденсатором, через сглаживающий дроссельдва тиристорных моста с коммутируюшими конденсаторами в диагоналях ипоследовательную цепочку, состоящуюиэ разделительного конденсатора,коммутирующего дросселя и цепи нагрузки, причем между точками соединения конденсатора с дросселем цепочкии положительного вывода источникапитания со сглаживающим дросселемвключен сбрасываюций диод, снабженаналогично включенными дополнительными сглаживаюцим дросселем, последовательной цепочкой и сбрасывающимдиодом причем каждый тиристорныймост с соответствующей последовательной цепочкой поцключен к источникупитания через свой сглаживаюций дрос.сель, а цепь нагрузки включена через,трансформатор, полуобмотки первичной обмотки которого включены последовательно с коммутирующими дросселями цепочек и общей точкой соедине- .ны с отрицательным выводом источни ка питания.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемогоинвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие его работу.4 О Автономный инвертор содержит дватиристорных моста 1 и 2 первый изкоторых включает тиристары 3-6, авторой - тиристоры 7-10, коммутирующие конденсаторы 11 и 12 соответственно мостов 1 и 2, подключенные к источнику 13 питания, эашунтированномуФильтровым конденсатором 14, черезсглаживающий дроссель 15, разделительный конденсатор 16, коммутирующийцроссель 17, сбрасывающий диод 18 инагрузку 19, дополнительные сглаживающий дроссель 20, разделительныиконденсатор 21, коммутирующий дроссель 22 и сбрасываюций диод 23, причем нагрузка 19 подключена черезтрансформатор 24, первичная обмотка25 которого имеет выведенную среднююточку, соединенную с отрицательнымвыводом источника 13 питания, а полуобмотки соединены последовательно 6 О с коммутирующими дросселями 17 и 22,образуя диагональ сложного моста,одной парой плеч которого служат двасбрасывающих диода 18 и 23, объединенные катоды которых соединены с 65 положительным выводом источника 13питания, а другой парой плеч служат две ЬС-цепочки, образованные сгла, живающими дросселями 15 и 20 и разделительными конденсаторами 16 и 21.Автономный инвертор в кваэиуста- . новившемся режиме работает следующим 5 образом.Разделительные конденсаторы 16 и 21 нормально заряжены через сглаживающие дрсссели 15 и 20, коммутируюцие дроссели 17 и 22 и полуобмот-., 10 ки первичной обмотки 25 трансформатора. 24 до напряжения источника 13 питания, Фильтровый конденсатор 14 также заряжен до напряжения источника 13 питания. 15Пусть коммутирующие конденсаторы 11 и 12 мостов 1 и 2 имеют полярность напряжения, указанную на фиг.1. При включении тиристоров 3 и 5 начинается колебательный перезаряд ком мутирующего конденсатора 11 по цепи: разделительный конденсатор 16, тиристор 3, коммутирующий конденсатор 11, тиристор 5, полуобмотка первичной обмотки 25 трансформатора 24, комму тирующий дроссель 17, и разделительный конденсатор 16. Полярность напряжения на коммутирующем дросселе 17 и полуобмотке первичной обмотки 25 трансформатора 24 такова, что диод 18 закрыт. 30При переходе тока тиристоров 3 и 5 через максимальное значение полярность. указанных напряжений меняется на противоположную и как тольк. суммарное напряжение на этих элементах станет выше напряжения фильтрового конденсатора 14, включается диод 18, сбрасывая излишнюю часть энергии с коммутирующего дросселя 17, трансформатора 24 и нагрузки 19 на фильтровый конденсатор 14, ограничивая тем самым рост напряжения на элементах схемы. Ток тиристоров 3 и 5 при этом резко падает и они выключаются.Далее аналогично протекают процессы при включении тиристоров 7 и 9 моста 2, но ток нагрузки протекает при этом в противоположном направлении, Формируя отрицательную полуволну, симметричную с предыдущей положительной полуволной. Затем включаются тиристоры 4 и б и заканчивается полный цикл работы,тиристоров 8 и 10. На Фиг, 2 представлены диаграммы: а - тока 1 тиристоров 3, 5 и 4, б моста 1; б - токатиристоров 7, 9 и 8, 10 моста 2; в - выходного тока 1 инвертора г - токадиодов 18 и 23; д - напряжения У на комутируюцем конденсатсре 11 моста 1;е - напряжения и на тиристорах 3 и 5 моста 1.Таким образом, используя предлагаемую схему автономного инвертора удается существенно приблизить к синусоидальной Форму кривой выходного тока., в а к н 1 роектна ент", г. Ужгород,Филиал ПП Заказ 7"70/5 б ВНИИПИ Го по дела 113035, МосТираж 687 дарственног изобретений а, Ж, Ра По комитета СС открытий ская наб.