Инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) А 51) 5 Н 02 М 7/52 БРЕТЕНИ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение онтосится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания индукционных нагревательных установок.Цель изобретения - повышение надежности. Устр-.во содержит мост на тиристорах 4 - 7 и двух обратных диодах 8,9, Секции 11, 12 коммутирующего дросселя 10 включены согласно и соединены последовательно с секциями 15, 16коммутирующего конденсатора 13 и нагрузкой 14. При подаче управляющих импульсов на противолежащие тиристорымоста коммутирущий конденсатор 13колебательно перезаряжается по двумпараллельным ветвям, образованнымвсеми плечами моста. К выключившейсяпаре тиристоров в течение интервалапроводимости одного из диодов 8, 9прикладывается обратное напряжение,1539938равное прямому падению напряжения на этом диоде, при этом тиристоры восстанавливаются, Коммутационные потери во всех тиристорах ограничены за счет скорости изменения тока. коммутирующим дросселем. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике, в частности к преобразователям энергии постоянного тока в энергию переменного,и может быть использовано в качествеисточника питания повьппенной частотыв электротехнологических установках,например, для индукционного нагрева. 20Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема инвертора," нафиг. 2 и 3 - варианты подключения обратных диодов к мосту; на фиг.,4 -временные диаграммы токов 1 и напряжений У соответствующих элементов, поясняющие работу инвертора,Инвертор (фиг. 1) содержит связанный с входными выводами черезфильтрующий дроссель 1 с двумя обмотками 2 и 3 мост на тиристорах 4 -7, два из плеч которого зашунтированыобратными диодами 8 и 9, коммутирующий дроссель 10, образованный двумясогласно включенными секциями 11 и12, а также коммутирующий конденсатор 13 и нагрузку 14. Секции 11 и 12коммутирующего дросселя 10 включеныпоследовательно в диагональ перемен-,ного тока моста, Коммутирующий конденсатор 13 выполнен из двух секций 15и 16 с изолированными выводами, исоответствующие секции коммутирующих 45конденсатора 13 и дросселя 10 соединены в две последовательные цепи 15,11 и 16, 12, между которыми включена нагрузка 14,Обратные диоды 8 и 9 могут бытьподключены к любой паре смежных плечмоста, например к тиристорам 5 и 7(фиг. 1), к тиристорам 4 и 5 (фиг. 2),к тиристорам 4 и 6 (фиг. 3) или к тиристорам 6 и 7.Инвертор работает следующим обра 55зомеНачиная с момента пуска в управля.ющие цепи тиристоров моста поступают импульсы тока от блока управления(диаграммы,, фиг. 4) поочередно на пары противоположных тиристоров, благодаря чему поочередноотпираются сначала тиристоры 4 и 7,затем тиристоры 5 и 6. В стационарном режиме работы (после нерастаниясредних значений тока дросселя 1 отнуля до уровня, соответствующего потребляемой мощности в течение ряда периодов) в схеме протекают следующиеэлектромагнитные процессы.В момент е (фиг. 4), когда включены тиристоры 5 и 6 и секции 15 и16 коммутирующего конденсатора 13 заряжены за счет тока, текущего от источника через дроссель 1, тиристоры 4и 7, конденсатор 13 начинают разряжаться через дроссель 10, нагрузку14 и по двум параллельным цепям, образованным парами тиристоров.6, 4 и 7,5,В момент С 1 ток нагрузки достигаетвеличины входного тока инвертора, тиристоры 6 и 5 выключаются, после чего ток разряда конденсатора 13 продолжает протекать через тиристор 7и диод 8, при этом на выключенныхтиристорах 5 и 6 поддерживается обратное напряжение, равное прямому падению напряжения на диоде 8.В момент С вследствие перезарядаконденсатора 13 и снижения тока диода 8 последний выключается, и к тиристорам 5 и 6 прикладывается прямоенапряжение, равное напряжению на ди"агонали переменного тока моста, Такимобразом, интервал , -являетсявременем, представленным схемой навосстановление тиристоров 5 и 6. Начиная с момента с входной ток инвергтора течет по цепи,обмотка 2 дросселя 1, тиристор 4, секция 11 дросселя10, секция 15 конденсатора 13, нагрузка, секция 16 конденсатора 13, секция 12 дросселя 10, тиристор 7, и происходит заряд секций конденсатора 135 5до момента конца первого полупериодавыходного тока инвертора.В момент Сз управляющие импульсы(фиг. 4) включают тиристоры 5 и 6 иначинается формирование второго полупериода выходного тока, аналогичноеформированию первого полупериода наинтервале с - .Секции 15 и 16 конденсатора 13, заряженные напряжениемполярности, обратной показанной наФиг. 1, разряжаются через диагональпеременного тока и две параллельныецепи, образованные проводящими плечами моста. В течение интервалапроисходит коммутация входного токамоста с тиристоров 4 и 7 на тиристоры5 и 6.В моменттиристоры 4 и 7 выключаются, и на интервале с -з, когдапроводит ток обратный диод 9, происходит восстановление прямой блокирующей способности тиристоров 4 и 7,В момент з диод 9 выключается ик тиристорам 4 и 7 прикладывается прямое напряжение. На интервалеток входного дросселя 1 заряжает конденсатор 13, компенсируя потерю егоэнергии при перезаряде.В момент Ть вновь отпираются тиристоры 4 и 7 и начинается Формированиеследующего периода выходного тока,при котором процессы в схеме повторяются,Поскольку секции 11 и 12 коммутирующего дросселя 10 включены последовательно в цепь нагрузки, магнитныеполя этих секций совпадают по величине в любой момент времени и поля рассеяния, налагаясь друг на друга, взаимно компенсируются, что снижаетуровень электромагнитных помех, действующих на блок управления и другиеслаботочные цепи, уменьшает нагревкорпуса преобразователя. За счет этого надежность работы инвертора повьппается.В устройстве также снижаются коммутационные потери в тиристорах плеч безобратных диодов за счет снижения ско 39938рости нарастания и падения тока в них,обратные перенапряжения на тех же тиристорах за счет уменьшения амплитудытока обратной проводимости этих тирис 5торов, Кроме того, в схеме тиристорымоста одинаково загружены как прямым,так и обратным напряжением, вдвое увеличено время восстановления двух ти 10ристоров без обработки диодов. Выполнение коммутирующего конденсатора издвух секций, между которыми включенанагрузка, обеспечивает симметрию выходного напряжения относительно ну 15левого потенциала источника питания(выпрямителя с питанием от сети с глухозаземленной нейтралью), что такжеповышает надежность работы инвертора,снижая вероятность пробоя изоляциинагрузки на землю и ограничивая токв случае такого пробоя,Формула изобретения1. Инвертор, содержащий соединенный с входными выводами через фильтрующий дроссель тиристорньп мост, дваиз плеч которого зашунтированы обратными диодами, коммутирующий дроссель,обраэованньп двумя согласно включен 30ными секциями, а также включенные последовательно в диагональ переменноготока коммутирующий конденсатор и цепьнагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения надежности,35 указанные секции коммутирующего дросселя включены последовательно в диагональ переменного тока.2. Инвертор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что коммутирующий кон 40 денсатор выполнен двухсекционным сизолированными выводами секций, причем соответствующие секции коммутирующих конденсатора и дросселя соединены в две последовательные цепи, меж 45 ду которыми включена цепь нагрузки,3. Инвертор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что обратные ди.оды подключены к любой паре смежныхплеч моста,