Автономный инвертор

р) 514406 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приорите Государственныи камите Совета Министров СССР па делам изобретений(088.8) убликовано 15.05.76. Бюллетень тии писан и я 26,07.76 та опуб ковани 2) Авторы, М. Зинин, А. В. Иванов, В. А. Папкевич и А, М, Уржумск 1 зобретени 1) Заявител Уфимский авиационный институт им. Орджоникидз ИНВЕ 54) АВТОНОМ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках индукционного нагрева и других установках высокой частоты.Известен автономный инвертор, содержа щий подключенные последовательно к входным зажимам тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, коммутирующий дроссель и дроссель фильтра, а также последовательную цепь из нагрузки и раз делительного конденсатора, подключенную через дроссель фильтра параллельно входным зажимам, Недостатком такого инвертора является зависимость напряжения на его элементах от сопротивления нагрузки.15Для снижения напряжения на элементах предлатаемый инвертор дополнительно снабжен двумя последовательно соединенными тир истора ми, включенными между общими анодами вентилей тиристорного моста и об щей точкой нагрузки л разделительного конденсатора, а также конденсатором, подключенным между общей точкой двух тиристоров и общими катодами вентилей тиристорного моста. 25На фиг, 1 дана принципиальная схема описываемого инвертора; на фиг. 2 - вариант выполнения тиристорно-конденсаторного устройства; на фиг. 3 - диаграммы токов и напряжений на элементах инвертора при макси- ЗО мальном сопротивлении нагрузки; на фиг. 4 - то же при минимальном сопротивлении нагрузки; на фиг, 5 - кривые зависимо"ти относительной амплитуды напряжения коммутирующего конденсатора от относительного сопротивления нагрузки, т. е. отношения сопротивления нагрузки к волновому сопротивленгпо колебательного контура.Инвертор содержит подключенные последовательно к входным зажимам мост на четырех тиристорах 1 - 4 с конденсатором 5 в диагонали, коммутирующий дроссель 6, дрос:ель 7 фильтра. Последовательная цепь из нагрузки 8 и разделительного конденсатора 9 подключена через дроссель 7 фильтра к входным зажимам. Два последовательно соединенных тиристора 10 и 11 подключены между общей точкой нагрузки 8 и разделительного конденсатора 9 и общими анодами тиристора 1 и 2. Конденсатор 12 подключен между общей точкой тиристоров 10 и 11 и общими катодами тиристоров 3 и 4. В другом варианте выполнения тиристорно-конден:аторного устройства (см. фиг. 2) дроссель 13 включен последовательно с тиристором 10,Инвертор работает следующим образом.В начальный момент коммутирующий конденсатор 5 заряжен с полярностью, указанной на фиг. 1, и включены тиристоры 1 и 4. При этом коммутирующий конденсатор перезаря 514406жается по цепи; конденсатор 5 - тиристор 4 - разделительный конден"атор У - нагрузка 8 - дроссель 6 - тиристор 1 - конденсатор 5.Для нормальной работы инвертора параметры цепи должны быть выбраны такими, чтобы ток перезаряда носил колебательный характер, поэтому коммутирующий конденсатор 5 стремится перезарядиться до напряжения большего, чем напряжение Уд питания. Но по достижении напряжением на коммутирующем конденсаторе 5 величины напряжения Уа питания схема управления включает тиристор 11 (см. фиг. 3 и 4). При этом напряжение на коммутирующем конденсаторе 5 оказывается жестко связанным с напряжением на конденсаторе 12. При достаточно большой величине емкости конденсатора 12 превышение напряжениями на обоих конденсаторах 5 и 12 величины напряжения питания незначительно,Ток коммутирующего дросселя 6 имеет колебательный характер, благодаря чему тиристоры 1, 4 и 11 в момент перехода тока через нуль запираются.Через промежуток времени, достаточный для восстановления запирающих свойств тиристора 11, схема управления включает тири- стор 10. Так как напряжение на конденсаторе 12 превышает напряжение на разделительном конденсаторе 9, равное напряжению питания, тиристор 10 отпирается и напряжения на конденсаторах 9 и 12 становятся равными. Затем включаются тиристоры 2 и 4 тиристорного моста и все проце сы повторяются.Таким образом, излншняя реактивная энергия коммутирующего дросселя 6 отводится в разделительный конденсатор 9 и не вызывает раскачки напряжения на коммутирующем конденсаторе 5,Благодаря поочередному включению тиристоров 10 и 11 исключается прямая связь между тиристорным мостом и разделительным конденсатором 9, что предотвращает появление медленно затухающих круговых токов по цепи, образованной коммутирующим дросселем 6, тиристорами 10 и 11 и нагрузкой 8, На личие круговых токов приводит к повреждению тиристоров из-за высокой скорости нарастания тока в момент их включения.В схеме инвертора, выполненной без тиристорно-конденсаторной цепочки, величина на пряжения на коммутирующем конденсаторе 5и соответственно на тиристорах может в несколько раз превышать напряжение питания (см. кривую а на фиг. 5),В предлагаемом инверторе напряжение на 15 коммутирующем конденсаторе 5 и соответственно на тиристорах примерно равно напряжению питания (см, кривую б на фиг. 5). Это позволяет уменьшить число тиристоров инвертора при одновременном обеспечении большей 20 надежности их работы.Ф ор мула изобретения25 Автономный инвертор, содержащий подключенные последовательно к выходным зажимам тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, коммутирующий дроссель и дроссель фильтра, а также последова тельную цепь из нагрузки и разделительногоконденсатора, подключенную через дроссель фильтра параллельно входным зажимам, отлич ающийся тем, что, с целью снижения напряжения на элементах, он дополнительно 35 снабжен двумя последовательно соединенными тиристорами, включенными между общими анодами вентилей тиристорного моста и общей точкой нагрузки и разделительного конденсатора, а также конденсатором, подклю ченным между общей точкой двух тиристоров и общими катодами вентилей тиристорного моста.514406 Составитель Г. Гомолаейсоченко Техред М. Семенов Корректор А Овчинник Реда кт Подписи оСССР пография, пр. Сапунова, 2 ж Ою15 "И аказ 14729 Изд.ЦНИИПИ Государств по дела 13035, Моск