Последовательный инвертор

(2 (2 059432/24-01.04.86 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1308138, кл, Н 02 М 7/515, 1984.Авторское свидетельство СССР 1132772, кл. Н 02 М 7/515, 1983. (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в импульсный и м.б. использовано в качестве основного узла источников питания для дуговой сварки, плазменно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хозяйства. Целью изобретения является повышение выходной мощности инвертораи повышение надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкания.Устр-во содержит две ячейки 1 и 2,соединенные последовательно, состоя"щие каждая из последовательно соединенных тиристоров 3, первичных обмоток дросселей 4 и первых первичныхобмоток 5 трансформаторов, зашунтированных конденсатором 6. Два диодарекуперации 7 и 8 подключены к выводам источников 15 и 16. Последовательно обратными вентилями 9 и 10включены вторичные обмотки дросселей11 и 12 и вторые первичные обмотки13, 14 тр-ров. 2 ил.50 лину, отличную от нуля и меньше Е. 55 Изобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в импульсный с помощью тиристорных инверторов с последовательной коммутацией и может быть использовано в качестве основного узла источников питания для дуговой сварки,плазменно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хозяйства.Цель изобретения - повышение выходной мощности и повьшение надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкания.На фиг.1 представлена схема инвертора; на фиг. 2 - диаграммы: ц - напрягжение на тиристоре первой ячейки;1 - ток, проходящий через тиристор, дроссель и трансформатор первой ячейки; Ц - напряжение на обмотках дросселей первой ячейки; П - напряжение на обмотках трансформатора первой ячейки. Последовательный инвертор содержитдве ячейки 1 и 2 (фиг,1), в каждой изкоторых последовательно включены тиристор 3, первичная обмотка 4 дросселя и первичная обмотка 5 трансформатора, зашунтированные конденсатором 6, диоды 7 и 8 рекуперации, обратные вентили (диоды) 9 и 10, вторичные обмотки 11 и 12 дросселей,вторые первичные обмотки 13 и 14трансформаторов, источники 15 и 16питания, блок 17 управления.Инвертор работает следующим образом,Режим холостого хода (вторичныеобмотки трансформаторов разомкнуты).При поступлении запускающего импульсаот блока 17 управления на тиристор 3ячейки 1 в момент времени С, (фиг,2)тиристор 3 включается, напряжение Бна нем падает практически до нуля,происходит колебательный перезарядконденсаторов 6 ячеек 1 и 2Черезтиристор 3 и первичную обмотку 4 дросселя и обмотку 5 трансформатора протекает ток 1 (фиг.2). Несмотря нато, что у трансформатора вторичнаяобмотка разомкнута (не показана), оннагружен через обмотку 13 на источник16 питания через диод 8. Посколькукоэффициент трансформации в данномслучае равен единице, то величинанапряжения У на обмотке 5 будет рав 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 на величине Е напряжения источника16 (фиг.2), величина напряжения О,(в момент времени , на обмотке 4дросселя равна 2 Е (фиг,2), В моментвремени(фиг.2) процесс перезаряда заканчивается, алгебраическаясумма напряжений на обмотках 4 дросселя и 5 трансформатора равна Е, чтои определяет конечную величину напряжения на конденсаторах 6 (в первойячейке - Е, во второй ячейке - ЗЕ).Рабочий такт закончен, трансформаторперемагничивается, возвращаясь к своему первоначальному магнитному состоянию С (отрицательное напряжениена обмотках 5 и 13 (фиг,2), В моментвремени с 4 (фиг.2) включается тиристор 3 ячейки 2; величины и формы напряжений П , Б, У, и тока 1 соответствуют фиг.2, отличие заключается втом, что .обмотка 14 трансформаторанагружена на источник 15 через диод 7; алгебраическая сумма напряжений на обмотках 12 и 14 при открытомвентиле 10 не может превысить величинуЕ (напряжение источника 16),В режиме короткого замыкания (вторичные обмотки трансформаторов замкнуты накоротко) порядок работы элементов предлагаемой схемы ничем неотличается от порядка работы известной схемы, отличаясь только тем,что величина тока короткого замыкания увеличивается количественно,примерно в три раза.Рассмотрим работу схемы (фиг,1)в промежуточном режиме, когда нагрузка занимает по величине среднеезначение между нулем и бесконечностью, фильтр емкостной.1В момент времени Т (фиг.2) включается тиристор 3 ячейки 1, происходит колебательный процесс перезарядаконденсатора 6 ячейки 1. Через тиристор 3, первичную обмотку 4 дросселяи обмотку 5 трансформатора протекаетток д напряжение на первичной обмотке трансформатора составляет велиВеличина его не изменяется в течениедействия импульсного тока из-за наличия на выходе емкостного фильтра. Тока во второй первичной обмотке 13трансформатора и вторичной обмотке 11дросселя нет, так как напряжение наобмотке 13 трансформатора меньше Еи диод 8 заперт, Подобное состояниесхемы сохраняется до момента временипри котором алгебраическая сумма б фнапряжений на обмотках 11 и 13 становится равной Е, вентиль 9 открывается и запас магнитной энергии дросселя порождает ток в цепи обмоток 13 и 11, вентиле 9, источнике 15. Ток в цепи обмоток 4 и 5 и тиристоре .3 прекращается. Роль первичной обмотки трансформатора теперь выполняет обмотка 13, ток продолжает поступать в нагрузку того же направления. В момент времениток прекращается, трансформатор перемагничивается до момента времени 1Формула изобретенияПоследовательный инвертор, содержащий две ячейки, соединенные последовательно, состоящие, каждая из последовательно соединенных тиристора и первичной обмотки дросселя, эашунтированной конденсатором, и подклю-. ченные первая - к положительному выводу первого источника питания, а вторая - к отрицательному выводу второго источника питания, соединенного согласно-последовательно с первым источником питания, два диода рекуперации, одними соответствующими электродами подключенные к упомянутым выводам источников, соединенным с двумя обратными вентилями, последовательно с которыми включены вторичныеобмотки соответствующих дросселей, атакже выходной трансформатор и блок 10 управления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выходноймощности и повышения надежности засчет постоянства величины напряженийна элементах инвертора в режимах отхолостого хода до короткого замыкания, в него введен второй выходнойтрансформатор, причем два трансформатора выполнены с двумя первичнымиобмотками, каждая иэ которых последовательно-согласно соединена соответственно с первичной и вторичнойобмотками дросселей,при этом вторыепервичные обмотки трансформаторовсоединены между собой и с точкой 2 Б соединения источников питания, а диоды рекуперации подключены к точкамсоединения вторых первичных обмотоктрансформаторов с вторичными обмотками дросселей.1363 ч 09 375/50 Т ВНИИПИ,Государ по делам из 113035, Москва, Ж659 Подписно каз комитета СС твенного бретений 35, Рауш и открытиикая наб д Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Составитель ИЛеребина Редактор И.Сегляник Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова