Высокочастотный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 94 Н 02 М 75 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ВЫСО 1(ОЧАСТОТНИЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть использовано в установках высокочастотного нагрева, Целью являетсяповышение надежности и помехоустойчивости. Устройство содержит тиристорные мосты 1, 2 с последовательновстречно включенными отсекающими тиристорами (ОТ) 16, 17. Фильтровыеконденсаторы 8, 9 подключены параллельно мостам 1, 2 совместно с ОТ 161 и соединены с положительным входным выводом через питающие диоды 10,11. Параллельно каждому из ОТ 16, 1включена последовательная цепочка издиода 18 (19), стабилитрона 20 (21)и датчика напряжения 22, 23. Датчикинапряжения 22, 23 выходами соединены1280682 40 с системой управления. 24 ОТ 16, 17.Каждый вывод нагрузки 15 соединенчерез дроссель 13 (14) с катодом соответствующего ОТ 16 (17) и непосредственно - с анодом другого. ОТ 17(16), При выключении тиристоров мосИзобретение относится к электротехнике, а именно, к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в технике индукционногонагрева металлов в вакууме, литьяалюминия в магнитный кристаллизатори в других установках высокочастотного нагрева.Цель изобретения в ,повышение надежности и помехоустойчивости устройства,На фиг,1 изображена схема высокочастотного инвертора; на Фиг.2 - схема системы управления отсекающими тиристорами.Высокочастотный инвертор (фиг.1)состоит из тиристорных мостов 1 и 2,содержащих тиристоры 3 - 6, с коммутирующими конденсаторами 7 в диагоналях, конденсаторов 8 и .9 фильтрасоединенных с источникм питания черезпитающие диоды 10 и 11 и входнойдроссель 12 со средним выводом, коммутирующие дроссели 13 и 14, подключенные одними выводами соответственно к тиристорным мостам 1 и 2, а другими к нагрузке .15, отсекающие тиристоры 16 и 17, к катодам которых подсоединены катодами диоды 18 и 19, последовательно с которыми включены одноименными выводами стабилитроны 20и 21, а также входы датчиков 22 и 23напряжения, выходы которых подключены к системе 24 управления отсекающими тиристорами 16 и 17. Выход задатчика 25 напряжения подключен к третьему входу системы 24 управления отсекающими тиристорами, а выходы системы управления инвертором 26 подключены к управляющим входам тиристоров3 - 6 мостов 1 и 2. Система 24 управления отсекающими тиристорами состоииз компараторов 27 и 28, первые входы которых объединены и соединены сзадатчиком 25 напряжения, вторые входы подключены к датчикам 22 и 23 натов ток нагрузки за счет накопленной в дросселе 13 или 14 энергии убывает до нуля плавно с малой крутизной, вследствие чего не возникает перенапряжений. 1 з. и. ф-лы.2 ил,1 пряжения, а выходы через усилителиформирователи 29 и 30 - к управляющимвходам отсекающих тиристоров 16 и 17"оответственно.Высокочастотный инвертор (фиг.1)в установившемся режиме работает следующим образом.При формировании системой управления инвертором импульсов управления 1 О на тиристоры (например, 3 и 5 моста 1)они включаются и коммутирующий конденсатор 7, заряженный с указанной нафиг.1, а полярностью, перезаряжаетсяпо цепи: коммутирующий конденсатор , 15 тиристор 5, дроссель 13, нагрузка 15,конденсатор 8 Фильтра, .тиристор 3,конденсатор 7. Направление тока в нагрузке 15 показано на фиг.1 сплошнойстрелкой. Когда напряжение на конден саторе 7 моста 1 (после перезарядаего на обратную полярность) превыситнапряжение на конденсаторе 8 фильтра,отпирается диод 18, а .при достиженииразности этих напряжений напряжения 25 пробоя стабилитрона 20, он пробивается и датчик 22 напряжения начинаетизмерять указанную разность напряжений с учетом напряжения стабилизациистабилитрона 20, В системе 24 управ ления отсекающими тиристорами с помощью компаратора 27 сравниваются выходные сигналы датчика 22 и задатчика 25 напряжения и при их равенстве компаратор 27 выдает сигнал, который35.усиливается в усилителе-формирователе 29 и подается на вход отсекающего тиристора 16. В результате тиристор16 включается, тиристоры 3 и 5 и мост 1 запирается и к ним прикладывается заданное с учетом напряжениястабилизации стабилитрона 20 задатчиком 25 напряжения обратное напряжение. Затухающий ток нагрузки продолжает протекать через нее в том же45 направлении по цепи: коммутирующий дроссель 13, нагрузка 15, отсекающийтиристор 16, дроссель 13 за счет накопленной в коммутирующем дросселе 13 энергии. При этом ток нагрузки убывает до нуля плавно, с малой крутизной, вследствие чего не возникает перенапряжений. На этом заканчивается формирование полупериоца тока нагрузки.В следующий такт работы системы управления инвертором 26 она выдает импульсы управления на тиристоры 3 и 5 моста 2 и его коммутирующий конденсатор 7, заряженный с указаннной на фиг.1 полярностью, перезаряжается по цепи: коммутирующий конденсатор 15 7, тиристор 5, дроссель 13, конденсатор 9 фильтра, тиристор 3, конденсатор 7. Направление тока в нагрузке показано на фиг.1 пунктирной стрелкой. При превышении разности напря- д) жений на конденсаторах 7 (моста 2) и 9 нулевого значения, отпирается диод 19, а при достижении этой разности напряжения пробоя стабилитрона 21, он пробивается и датчик 23 начи нает измерять укаэанную разность напряжений с учетом напряжения стабилизации стабилитрона 21. В компараторе 28 системы 24 управления сигналы датчика 23 и задатчика 25 сравниваются 3 О и при их равенстве компаратор 28 выдает сигнал на усилитель-формирователь 30, который включает тиристор 17. В результате тиристоры 3 и 5 моста 2 запираются и к ним прикладывается заданное с учетом напряжения стабилизации стабилитрона 21 задатчиком 25 напряжения обратное напряжение. Затухающий ток нагрузки продолжает протекать в том же направлении пс цепи: нагрузка 15, отсекающий тиристор 17, коммутирующий дроссель 14, нагрузка 15. При уменьшении тока нагрузки до нуля заканчивается формирование второго полупериода тока в ней.В следующий такт работы устройства импульсы управления подаются на тиристоры 4 и 6 моста 1 и процессы повторяются. Ток через нагрузку 15 протекает в направлении сплошной стрелки. Затем подаются импульсы управления на тиристоры 4 и 6 моста 2 и процессы вновь повторяются, при этом ток нагрузки течет в противоположном направлении. На этом заканчивается полный цикл работы высокочастотного инвертора и второй период тока в нагрузке. Далее процессы повторяются.Введение стабилитронов 20 и 21 последовательно с датчиками 22 и 23 повьшает КПД устройства за счет умень - шения подводимого к датчикам 22 и 23 напряжения и, следовательно, потерь в них. Формула и з обретения1. Высокочастотный инвертор, содержащий соединенные через полуобмотки фильтрового дросселя с входными выводами конденсаторы фильтра, параллельно которым подключены цепочки, состоящие каждая из тиристорного с коммутирующим конденсатором моста, последовательно соединенного с отсекающим тиристором так, что общая точка катодов этого тиристора и тнристоров катодной группы моста соединена через коммутирующие дроссели с соответствующим выходным выводом, а также через диоды и датчики напряжения с входами системы управления отсекающими тиристорами, включающей в себя компаратор и усилители-формирователи, связанной с выходом задатчика напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены стабилитроны и питающие диоды, включенные между положительным входным выводом источника питания и точкой соединения конденсаторов фильтра с указанными цепочками, а стабилитроны включены последовательно в цепи датчиков напряжения и соединены одноименными выводами с диодами, причем выходные выводы подключены к противоположным выводам входного дросселя, конденсаторам фильтра, анодам отсекающих тиристоров и вторым входным выводам датчиков напряжения противофазных тиристорных.мостов.2. Инвертор по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, в систему управления отсекающими тиристорами введен второй компаратор, причем первые входы компараторов объединены и соединены с задатчиком напряжения, а выходы через усилители-формирователи подключены к управляющим входам соответствующих отсекающих тиристоров,1280682 Составитель А. Рухмвин Техрех Л.Сердюков а Корректор Л ипенко едактор з 7132/5 Тираж 631 Подписное ИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/