Автономный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН в) 4 Н 02 М 7/523 ИОАН БРЕТЕ ЕЛЬСТВУ ОМНЫЙ ИНВЕРТОРетение относится к преобной технике и может найти именение при проектироватруировании источников пииндукционных установок.ретения является повышение и увеличение КПД, Устройжит тиристорные мосты 4 и ьно нагрузке 26 включены ры 29 и 30, соединенные чеор 31 с отрицательным вычника питания 3, Включение их цепей параллельно мостам(54) АВТО (57) Изоб раз овател демпфируюпоз вол яе е снизить не толь точниками которых 22 и 24, но и пер апря ся дросселжения, обизменение и 2,2. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ Св(56) Авторское свидетельство СССРУ 601790, кл. Н 02 М 7/523, 1973.Авторское свидетельство СССР9 705627, кл. Н 02 М 7/523, 1978.Кацнельсон С.М Аитов И.ЛОхотников В,А. Тиристорный преобразователь частоты с нагрузкой, включенной между входными дросселями инверторных мостов, Труды УАИ, вып. 39сб. 2, с,28, рис, 1. широкое пр нии и конс тания для Целью изоб надежно сти ство содер 5. Параллел конденсато рез резист водом исто нные скачкообразным тока во входных дроссе30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к преобразовательной технике и сюжет найтиприменение широкое при проектировании и конструировании источниковпитания для индукционных электротермических установок,Цель изобретения - повышение надежности и увеличения КПД за счетуменьшения количества элементов.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема автономногоинвертора; на фиг. 2 - диаграммы токов х и напряжений У в схеме.инвертора,Инвертор (фиг. 1) содержит подключенные через входные дроссели 1и 2 к источнику 3 питания тиристорные мосты 4 и 5 (тиристоры 6-9 моста4 и тиристоры 10-13 моста 5) совстречно-параллельными диодами (диоды 14-17 моста 4 и диоды 18-21 моста5), диагонали переменного тока которых образованы последовательными цепочками из коммутирующих дросселей22 и 24 и конденсаторов 23 и 25, на-.грузку 26, состоящую из индуктора 2,зашунтированного компенсирующей батареей 28 конденсаторов, включеннуюмежду анодными выводами мостов 4 и 5,при этом параллельно нагрузке 26включена цепочка из последовательносоединенных конденсаторов 29 и 30,общая точка которых соединена черезрезистор 31 с отрицательным выводомисточника 3 питания.На фиг, 2 представлена работа схемы в установившемся режиме. Пусть впервоначальный момент времени С, коммутирующие конденсаторы 23 и 25 заряжены до напряжения, превышающего на-.пряжение источника питания, полярностью указанной на фиг. 1.В момент времени с, управляющийимпульс 1.(фиг, 2), подаваемдй отсхемы управления, открывает тиристоры 6 и 9 тиристорного моста 4, Каквидно из фиг, 2, в этот момент ещепродолжают гореть тиристоры 10 и 13тиристорного моста 5. В интервалевремени С,-С, происходит коммутациятока с тиристоров 10 и 13 на тиристоры 6 и 9, В момент временипроисходит выкпючение тиристоров 10 и13 и включение диодов 18 и 21, Коммутация тиристоров обеспечиваетсятем, что за время горения тиристоровкоммутирующий конденсатор перезаряжается до напряжения, большего, чем напряжение источника питания и подача управляющих импульсов на тиристоры происходит таким образом, чтобыв образовавшемся колебательном контуре напряжения на коммутирующих конденсаторах 23 и 25 имели разную полярность, В результате по контуру,состоящему из коммутирующих конденса 10 торов 23 и 25, дросселей 22 и 24,нагрузки 26 и вентилей тиристорныхмостов 4 и 5 протекает колебательныйток, который обеспечивает коммутацию тиристоров,15 В интервале времени , - происходит разряд коммутирующего конденсатора 25, до напряжения, величина которого меньше, чем напряжение источника 3 питания 01, вследствие коле 20 бательного характера процесса, Поэтому после перехода тока встречныхдиодов 18 и 21 через ноль он продол жает протекать в обратном направлении, так как встречные диоды восстанавливают свою вентильную прочностьне мгновенно, а в течение некотороговремени (1,0-12 мкс), зависящего оттипа применяемого вентиля. При этомпроисходит нарастание тока в коммутирующей диагонали тиристорного моста 4 и уменьшение тока в коммутирующей диагонали тиристорного моста 5.После восстановления вентильной прочности встречными диодами 18 и 21происходит их резкое выключение завремя, равное 0,1-0,2 мкс. Энергия,накопленная при протекании обратного тока, через диоды 18 и 21 вдросселях 1, 2, 22, 24 должна выделиться в виде перенапряжений на закрывшихся диодах и, следовательно,на всем мосту 5. Это коммутационноеперенапряжение образует первый пик(фиг. 2). Дпя снижения величины иамплитуды перенапряжений служат демпфирующие цепочки, состоящие иэ конденсатора 29; резистора 31 и конденсатора 30, резистора 31, включенныене параллельно обратным диодам, какэто принято, а параллельно самиммостам 4 и 5. Обратный ток встречныхдиодов 18 и 21, достигший к моментуего обрыва величины 10-50 А и проте-.кающий через входные дроссели 1 и 2,после выключения диодов переключается на цепь, состояцую из конденсаторов 30 и резистора 31. При этомпроисходит снижение амплитуды и крутизны нарастающего напряжения намосту 5 и следовательно, на вентиляхмоста. Под действием перенапряжений,воэниканзцих в это же время на дросселе 24 в диагонали моста 5 включаютВ5ся диоды 19 и 20 противофазные отработавшим диодам 18 и 21 при этомдиагональ также подключается к указанной демпфирующей цепи.. В момент времени С .управляющий,10импульс, подаваемый от схемы управления, открывает тиристоры 11 и 12 ти"ристорного моста 5. В интервале вре. -мени С -14 происходит коммутация тока с тиристоров 6 и 9 на тиристоры 1511 и 12, В момент времени й 4 происходит выключение тиристоров 6, 9 ивключение встречных диодов 14 и 17.В момент времениток диодов14 и 17 переходит через ноль и затем происходит их выключение. Коммутационное перенапряжение, возникающее при этом, формирует первый пикна вентилях тиристорного моста 4(фиг. 2) и второй пик на вентилях 25тиристорного моста 5 (фиг. 2).В момент времени й включаютсятиристоры 7 и 8 моста 4, при этомпротекают процессы, аналогичныеописанным выше. В дальнейшем процес Осы периодически повторяются.На фиг. 2 представлена также кривая токапротекающего через нагрузку,Включение демпфирующих цепей параллельно мостам инвертора без фильтрового конденсатора с нагрузкой,включенной между анодными выводамимостов (или групп мостов), позволяетснизить не только перенапряжения, 4 О источниками которых являются коммутирующие дроссели 22 и 24, но и перев- пряжения, обусловленные скачкообразным изменением тока во входных дросселях 1 и 2 схемою, находящихся вне инверторных мостов,Использование предложения позволяетт упростить схему автономного инвертора, так как можно отказаться от КС-цепей, подключенных параллельно обратным диодам инверторных мостов и, как следствие, этого увеличить КПД. Одновременно, такое включение демпфирующих цепей снижает крутизну и амплитуду перенапряжений, возникающих в схеме автономного инверто- ра, что повышает надежность работы,Формула из обретенияАвтономный инвертор, содержащий подключенные через входные дроссели к выводам источника питания тиристорные мосты со встречно-параллельными диодами, диагонали переменного тока которых образованы последовательными цепочками из коммутирующих дросселей и конденсаторов, цепь нагрузки, включенную между анодньии выводами мостов, о, т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения КПД, введены два конденсатора, соединенные последовательно и включенные параллельно цепи нагрузки, причем общая точка конденсаторов через введенный резистор соединена с отрицательным выводом источника питания,1474816 70,тавитель И,Жеребиред Л.Сердюкова рректор Э,Лончако ктор С.Патрушева Тираж б изводст дателъский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,1 нн Заказ 1908/55ВНИИПИ Государственн1130 митета по и сква, Ж,Подписноеретениям и открьггиям при ГКНТ ССушская наб., д. 4/5