Последовательный инвертор

, ч,1 А ВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство СССР Р 246655, кл, Н 02 М 7/48, 1969.Авторское свидетельство СССР И 9 1203674, кл. Н 02 М 7/515, 1984. (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано в ультразвуковых установках и в установках индукционного нагрева. Целью является повышение надежности за счет увеличения времени, предоставляемого тиристорам на восстановление и улучшение массогабаритных показателей. Устр-во содержит четное число ячеек, состоящих изтнристоров 1-4 с коммутирующими дросселями 5-8 и выходным трансформатором 11. Блок управления обеспечиваетподачу отпирающих импульсов на тиристоры, формирующие полувеку выходного напряжения одной полярности, впериод пропускання полуволны токатиристорами, формирующими полуволнувыходного напряжения другой полярности. Дроссели 5-8 магнитосвязаны меж"ду собой. При протекании тока, например, через тиристор 2 обратное напряжение на тиристоре 4 будет нарастатьв сторону прямого напряжения, но засчет встречной магнитной связи дрос- рселя 8 с дросселем 5 и согласной сдросселем 8 будет индуцироваться добавочное отрицательное напряжение вцепь запертого тиристора 4, увеличи- Свая длительность приложения обратного напряжения, 4 ил.13324Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть использовано в ультразвуковыхтехнологических установках и в уста-5новках индукционного нагрева,Цель изобретения - повышение надежности за счет увеличения времени,предоставлявмого тиристорам на восстановление, и улучшение массогабаритных показателей.На фиг. 1 представлена принципиаль.ная схема двухячейкового полумостового последовательного инвертора; нафиг. 2 - эпюры токов через тиристоры 151. и тока нагрузки д, импульсыуправления тиристорами д, напряжение на коммутирующем дросселе от то.ка через тиристор У; напряжениевэаимоиндукции на коммутирующем дросселе от прохождения тока через коммутирующий дроссель другогоплеча той же ячейки Уц напряжениевзаимоиндукции на коммутирующем дросселе от прохождения 25 35 тока через коммутирующие дроссели соседней ячейки Б ,напряжение на тиристоре У общее напряжение на коммутирующих дросселяхБ; на фиг. 3 и 4 - варианты включения ком- З 0 мутирующих дросселей.Двухячейковый последовательный инвертор (фиг. 1) содержит тиристоры 1-4, коммутирующие дросели 5-8, магнитосвязанные между собой, включенные последовательно в цепь тиристоров каждого плеча полумоста, нагрузку 9, подключенную к вторичной обмотке 10 трансформатора 11, первичные обмотки 12-15 которого под ключены общими точками к выводам соответствующих коммутирующих конденсаторов 16 и 17, общая точка которых подключена к средней точке фильтро вых конденсаторов 18 и.19, включен ных йоследовательно между входными выводами инвертора.Инвертор в установившемся режиме работает следующим образом.При работе инвертора тиристоры 50 включаются в соответствии с их нумерацией. После поступления управляющего импульса через тиристор протекает полуволна тока и через полу- волны тока через тиристор отпиРается 55 очередной тиристор, формирующий полуволну тока противоположной полярности в нагрузке. За счет включения тириСторов через половину полуволны тока тиристоров, формирующих разные полярности на нагрузке, происходит не только уменьшение выходной мощности, но и появляется возможность увеличения времени, предоставляемого тиристорам на восстановление эа счет магнитной связи между всеми коммутиРующими индуктивностями.Работу инвертора и влияние магнитной связи между коммутирующими индуктивностями на время, предоставляемое тиристорам на восстановление, поясняют кривые фиг. 2, построенные для чисто активной нагрузки.Предположим, что в момент времени 1, поступает импульс управления на включение тиристора 1, последний отпирается под действием остаточного напряжения коммутирующего кон-, денсатора 16, полярность которого показана на фиг. 1, а ток протекает по цепи: конденсатор 16 - конденсатор 18 - коммутирующий дроссель 5 - тиристор 1 - первичная обмотка трансформатора 12 - конденсатор 16.Во время протекания полуволны тока через тиристор 1 из-за перезаряда конденсатора 16 обратное напряжение на тиристоре 3 другого плеча полу- моста той же ячейки будет нарастать в сторону положительного напряжения, но за счет магнитной связи коммутирующего дросселя 7 с коммутирующими дросселями 5 и 8 в обмотке дросселя 7 будут индуцироваться добавочные отрицательные напряжения Б,и Бц в цепь запертого тиристора 3 (фиг. 2), Это будет препятствовать дальнейшему изменению обратного напряжения на тиристоре 3 в сторону прямого напряжения, тем самым увеличивая длительность приложения обратного напряжения, необходимого для восстановления управляемости тиристора 3, т.е. переход обратного напряжения к прямому напряжению через нулевую линию на тиристоре 3 вместо момента(штри( ховой линией на фиг. 2 обозначена 11 - кривая напряжения тиристора 3 без магнитной связи) будет происходить в момент С (сплошной линией на фиг. 2 обозначено У - напряжение на тиристоре 3 с магнитной связью), При этом длительность приложения обратного напряжения к тиристору3 увеличится на ь 1=С -С,В момент времени 1, т.е. через половину полуволны тока через тирис3 13324 тор 1 отпирается очередной тиристор 2 и формирует ток по цепи: конденсатор 17 - конденсатор 18 - дроссель 6 - тиристор 2 - обмотка 13 - конденсатор 17. Во время протекания по 5 луволны тока через тиристор 2 иэ-за перезаряда конденсатора 17 обратное напряжение на тиристоре 4 другого плеча полумоста той же ячейки будет нарастать в сторону прямого напряжения, но за счет встречной магнитной связи дросселя 8 с дросселем 5 и согласной с дросселем 6 в дросселе 8 будет индуцироваться добавочное отри цательное напряжение в цепь запертого тиристора 4, что будет препятствовать дальнейшему изменению обратного напряжения на тиристоре 4 в сторону прямого напряжения, тем самым увеличивая длительность приложения обратного напряжения на АС.В момент времени й 4, т.е. через половину полуволны тока через тиристор 2, отпирается тиристор 3, обра эуя контур для формирования полуволны тока по цепи: элементы 16 - 14 - 3 - 7 - 19 - 16. Так как дроссели 6 и 7 магнитоснязаны с дросселем 5 и вторая половина полупериода тока 30 через тиристор 2 совпадает по времени с первой половиной полупериода тока через тиристор 3, то эа счет отрицательного напряжения взаимоиндукции на дросселе 5 длительность приложения обратного напряжения к тиристору 1 также увеличится на д 1. 35 40 Через половину полуволны тока через тиристор 3 в момент времени С отпирается тиристор 4, образуя контур для Формирования полунолны тока по цепи: элементы 17 - 15 - 4 - 8 - 19 - 17. При этом обратное напряжение, приложенное к тиристору 45 2, должно нарастать в сторону прямого напряжения, но эа счет взаимоиндукции между дросселями 7 и 8 идросселем 6 во второй половине полу- периода тока через тиристор 3 н дрос селе 6 появится напряжение взаимо- индукции, которое скомпенсирует уменьшение величины обратного напряжения н сторону положительного напряжения, эа счет чего увеличится вРемя, предоставляемое тиристору 2, на дс, В момент времени ь отпирается ти 894ристор 1, и процесс в инверторе повторяется.На фиг. 3 приведен последовательный двухячейковый мостовой инвертор с раздельными коммутирующими емкостяНа фиг. 4 приведен вариант подключения коммутирующих индуктинностей для последовательного полумостового инвертора при последонательном включении полумостов относительно источника питания.Во всех трех схемах при определенных параметрах первичньпс обмоток трансформаторов,т.е. при соответствующих значенияхиндуктинностей обмоток выходного трансформатора, возможно использование первичных обмоток вс трансформатора вместо коммутирующих дросселей, так как порядок магнитной связи между первичными обмотками сохраняется.Формула изобретенияПоследовательный инвертор, содержащий четное количество полумостовых ячеек, каждое плечо которых состоит иэ последовательно соединенных коммутирующего дросселя, тиристора и первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной к коммутирующему конденсатору, соединенному с общей точкой двух конденсаторов фильтра, а также блок управления, который выполнен обеспечивающим подачу отпирающих импульсов на тиристоры, формирующие полуволну выходного напряжения одной полярности н период пропускания полуволны тока тиристорами, формирующими полунолну выходного напряжения другой полярности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности за счет увеличения времени, предоставляемого тиристорам на восстановление, и улучшения массогабаритных показателей, все коммутирующие дроссели магнитосвязаны между собой, причем магнитосвязаны согласно дроссели тиристоров, формирующих полуволну выходного напряжения одной полярности, и магнитосвязаны встречно дроссели тиристоров, формирующих полунолны выходных напряжений различных полярностей.1332489 Составитель И. Жеребедактор В. Данко Техред В.Кадар орректор В. Гнрня писное итета СССР рытий кая наб., д. 4/ роизводственно-поли ческое пред 3845/53 Тираж 659ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раув ятие, г. Ужгород, ул. Проектная,