Резонансный инвертор

)5 Н 02 М 7 11.,БЬМО к. РЕТЕН ТЕЛЬСТВУ нагрузку,1 питания, блоком 3 у нагрузкой индуктивно ментов. В датчикт блока 3 упр рами 9, 10 тель часто щии генера13 импульсговым элемщий блок 1ной частоть овременно его генер частоте кф-лы, 2 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоьщкидзе(56) Авторское свидетельство СССР У 652668, кл. Н 02 М 7/523, 1977Вальян Р.Х., Сиверс М,А. Тиристорные генераторщ и инверторы, - П,: Энергоиздат, 1982, с,138, рис,5-8, ,(54) РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания высокочастот,ных электротехнологических установок. Цель изобретения - повышение надежности при работе на изменяющуюсяе Инвертор содержит источникрезонансюМ инвертор 2 с правления и резонансной 4. Нагрузка 3 состоит из го 5 и емкостного 6 эле" цепь элемента 6 включен ока. Пороговый элемент 8авления связан с тиристоинвертора 2 через делиты, синхронизируежй задаюор 12 и формирователь в.Между датчиком 7 и пороентом 8 включен фаэосдвигаюПри изменении резонанснагрузочного контура одизменяется и частота эадаютора, оставаясь кратной,ебаний в нагрузке, 1 э.п.45 В качестве датчика использован трансформатор 7 тока, включенный в цепь конденсатора 6 резонансного нагрузочного контура, Пороговый элемент 8 реализован в виде усилителя- ограничителя на элементах 20 - 22, делитель 11 частоты - в виде триггера со счетным вх;,дом. Синхронизируе. мый задающий генератор построен на однопереходном транзисторе 23 и биполярных транзисторах 24 и 25, конденсаторах 26 и 27, диоде 28 и резисторах 29, - 35, Формирователь 13 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологическихустановках повышенной частоты, например, для индукционного нагрева,Цель изобретения - повышение надежности при работе на изменяющуюсянагрузку.На фиг,1 представлена электрическая схема инвертора; на Фиг,2 - временные диаграммы токов и напряженийв ней,Инвертор содержит источник 1питания и резонансный инвертор 2 с 15блоком 3 управления и нагрузкой 4 ввиде параллельного резонансного контура, образованного индуктивным 5 иемкостным 6 элементами, В цепь контура включен датчик 7, выход которого 20через пороговый элемент 8 связан суправляющими цепями тиристоров 9 и10 резонансного инвертора 2, В блок3 управления включены делитель 11 частоти в целое число раз, синхронизируемый задающий генератор 12 и формирователь 13 импульсов управлениятиристорами 9 и 10, причем вход делителя 11 частоты связан с выходомпорогового элемента 8а выход делителя - с входом синхронизации задающего генератора 12 выход которогочерез Формирователь импульсов связанс управляющими цепями силовых тиристоров 9 и 10. Между выходом датчика 7 35и входом порогового элемента 8 включен управляемый Фазосдвигающий блок 14,Источником 1 питания может бытьвыпрямитель, резонансный инвертор 2построен по простой несимметричной 40схеме и включает входной дроссель 15,последовательно соединенные с нагрузкой дроссель 16 и конденсатор 17, атакже шунтированные обратными диода"ми 18 и 19 тиристоры 9 и 10. импульсов реализован на тиристоре Зб, конденсаторах 37 и 38, резисторах 39 - 41 и трансформаторах 42 и 43, Управляемый Фазосдвиганяций блок 14 выполнен на конденсаторах 44 и 45 Фоторезисторе 46, светодиоде 47 и резисторе 48,Инвертор работает следующим образомм.При подаче напряжения от источника 1 питания на инвертор 2 задающий генератор 12 начинает работать в авто- колебательном режиме, выдавая короткие импульсы, под действием которых формирователь 13 импульсов выдает отпирающие импульсы. для тиристоров 9 и 10 инвертора 2. При включении тиристоров инвертор 2 вырабатывает квазисинусоидальные импульсы выходного тока фиг,2), возбуждащцие в резонансном контуре нагрузки 4 затухающие колебания токов и напряжений, Сигнал тока или напряжения нагрузки изме) ренный датчиком 7, проходит через Фазосдвигающий блок 14, пороговым элементом преобразуется в прямоугольные импульсы, поступающие на вход делителя 11. При появлении выходных импульсов делителя 11 на входе синхронизации задающего генератора 12 последний переходит в режим синхронизации, когда на каждый положительный Фронт синхронизирующего сигнала задающий генератор выдает импульс. Период следова" ния импульсов Т задающего генератора в автоколебательном режиме выбран из условияТ п/й + ЬС),где и - коэффициент деления делителя 11 частоты;Г - резонансная частота параллельного резонансного конту.ра нагрузки;Ф максимальная временная задержка выходного сигналаблока 14 по отношению к входному,Частота импульсов делителя 11 в целое число раз ниже частоты напряжения на резонансном контуре нагрузки на временных диаграммах фиг,2- в два раза), Благодаря этому инвертор 2 работает в режиме умножителя частоты - каждЬму импульсу выходного тока инвертора 2 соответствует и периодов колебаний токов и напряжений в конту 1552317ре нагрузки 4, При этом частота напряжений индуктора или другой технологической нагрузки в и раз выше частоты работы тиристоров инвертора, что позволяет снизить коммутационные по терн и надежность работы тиристора и расширить область применения схемы за счет возможности получения высоких (несколько десятков килогерц) частот 10 в нагрузке.Прй изменении параметров нагрузки изменяется и собственная частота нагрузочного контура, однако благодаря обратной связи с делителем час тоты управление инвертором осуществляется так, что отпирание тиристоров происходит каждый раз по истечении и периодов собственной частоты нагрузочного контура.20Введение управляющего фазосдвигающего блока 14 позволяет под действием управляющего сигнала 11, поступающего от внешнего регулятора, изменять угол сдвига фаз между напряжением нагрузки и импульсами выходного тока инвертора 2 (угол (, фиг,2),При Ч = 0 амплитуда напряжения нанагрузке максимальна (резонанс), при 30Ц, отличном от нуля, мощность нагрузки снижается, причем глубина регулирования тем больше, чем вьппе добротность контура нагрузки, При доброт. -ностях 520, характерных для индукционных нагревателей,можна изменятьмощность в 510 раз, при этом частота выходного напряжения в 2,.5 разпревьппает частоту управления инвертором,Фазосдвигающее устройство работа"ет следующим образом,Под действием управляющего сигнала П изменяется сопротивление фоторезистора 46 и фазовый сдвиг, вносимый блоком 14 в сигнал трансформато-ра 7 тока, Нагрузкой трансформатора7 служитконденсапор 44,напряжение накотором отстает по фазе от тока конденса тора 6 на 90 эл, град, и приблизительно совпадает по фазе с напряжением на конденсаторе 6 нагрузки,Частота автоколебаний релаксационного генератора на однопереходном55транзисторе 23 определяется постоянной времени заряда КС-цепи на элементах 31 и. 26. В моменты разрядаконденсатора 26 через однопереходныйтранзистор 23, резистор 35 и диод28 запирается транзистор 24 и наего коллекторе формируются короткиепрямоугольные импульсы положительной полярности. В режиме синхронизации формирование импульсов происходит в моменты шунтирования межбазового промежутка транзистора 23транзистором 25, открывающимся поддействием поступающих на его базусинхроимпульсов с дифференцирующейцепочки, образованной конденсатором27 и резистором 29,В предлагаемом инверторе при изменении резонансной частоты нагруэочкного контура одновременно изменяетсяи частота задающего генератора, оставаясь.кратной частоте колебанийв нагрузке, Благодаря этому поддер"живается наилучший с практическойточки зрения режим работы, обеспечивается повышение надежности инвертора за счет стабилизации токов и напряжений на элементах инвертора,Формула изобретения1, Резонансный инвертор. с нагрузкой в виде параллельного резонансного контура с блоком управления, содержащим последовательно соединенные задающий генератор и формироватепь импульсов управления тиристорами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности при работе на изменяющуюся нагрузку, в схему введены датчик тока, пороговый элемент, делитель частоты в целое число раз, при этом датчик тока включен в цепь конденсатора резонансного контура, выход датчика тока соединен ь входом порогового элемента, выход которого подключен к входу делителяочастоты, выходом соединенного с синхронизирующим входом задающего генератора,.2, Инвертор по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что между выходом датчика тока и входом порогового элемента включен введенный управляеиий фазосдвигающий блок.тавитель В,Поляковед И.Дидык,495 Подписное омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ осква, И, Раушская наб., д, 4/5