Автономный последовательный инвертор

Союз СоветскихСоцкалксткческкхРеслублнк ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 888305(61) Дополнительное к авт, санд-ву 1 750685 (22) Заявлено 02. 02. 79 21) 2723136/24-07 Р 1)ф л Н 02 М 7/515 с присоединением эаявкн %в ооуАэротюныИ кокитет. СССР ао двлок взобретених и открыток(23) Приоритет Опубликовано 07,12.81Бюллетень МДата опубликования описания 09,12,81(53) УДК 621. 314.572(088.8 В.В.Иипицын,В,И.Лузгин,А.А.Новиков,А.А.Рухман,В,В,Дрягин,54) АВТОНОИНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТО Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано, например, для злектротехнологических и ультразвуковых установок.В основном авт.св. 750685 описан инвертор, содержащий два тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока и включенными последовательно с каждым тиристором коммутирующими дросселями, причем выводы постоянного тока мостов связаны с входными выводами через фильтровые дроссели с отпайками, две последовательные це почки, включенные первая между первым выходным выводом и анодной груп" пой первого моста, а вторая - между первым выходным выводом и катодной группой второго моста, и состоящие каждая из вспомогательного коммутирующего дросселя с отпайкой и вспомогательного фильтрового конденсатора, к точкам соединения которых по ключены одни электроды вспомогательных вентилей, причем отпайка вспомогательного коммутирующего дросселяпервой цепочки подключена через одинвстречный вентиль к анодной группепервого моста, а отпайка вспомогательного коммутирующего дросселя второйцепочки через другой встречный вентиль - к катодной группе второго моста, два фильтровых конденсатора, включенные между вторым выходным выводоми соответственно катодной группойпервого и анодной группой второгомостов, причем указанные группы связаны с первым выходным выводом через цепочки, состоящие каждая извентиля и дросселя сброса 1 ограничи"тельные.дроссели, подключениые к входным выводамт дополнительный конден"сатор, соединяющий отпайки фильтровыхдросселей, и два дополнительных вентиля, включенных каждый между вторымвыходным выводом и отпэйкой соответствующего фильтрового дросселя, к ко торой подключен другой электрод соответствующего вспомогательного вентиля 1,1.Недостатком известного инвертораявляется то, что с возрастанием мощности увеличивается относительная доля индуктивности, не охваченной цепями рекуперации, по отношению к индуктивности коммутирующего контура, охваченной цепями рекуперации,. так какс ростом мощности абсолютная величина коммутирующей индуктивности падает, а длина соединительных приводова следовательно и их индуктивностьрастет, Это приводит к тому, что стабилизирующая способность этой рекуперации падает, в напряжение на вентилях возрастает, что снижает надежность работы инвертора.Целью изобретения является повы.шение надежности.Для достижения поставленной цели предлагаемый инвертор снабжен двумя дополнительными идентичными тиристор. ными мостами, четырьмя встречными вентилями, двумя дополнительными после довательными цепочками и двумя дополнительными фильтровыми дросселями, первый конец каждого из которых подключен к отпайке соответствующего фильтрового дросселя, а второй конецк соответствующей группе одного из дополнительных мостов и через допол нительную последовательную цепочку,состоящую из конденсатора и дросселя,выполненного с отпайкой - к первому1выходному выводу, причем отпайка дросселя каждой дополнительной цепочкиподключена через первый.из дополнительных встречных вентилей и второму концу соответствующего дополнительного фильтрового дросселя, первый конецкоторого через второй из дополнительных встречных вентилей соединен с общей точкой конденсатора и дросселяэтой же цепочки, а другие группы дополнительных мостов соединены с одноименными группами соответствующих основных мостов.Схема инвертора представлена начертежеИнвертор содержит четыре моста натиристорах 1-16 с коммутирующимиконденсаторами 17-20 и включенными последовательно с каждым тиристоромкоммутирующими дросселями 21"36, причем выводы поястоянного тока мостовсвязаны с входными выводами "плюс" и883054 дросселя 37-42 и обмотки дополнительного фильтрового дросселя 43, 44, две последовательные вспомогательные цепочки, состоящие из вспомогательных коммутирующих дросселей 45, 46 и вспомогательных фильтровых конденсаторов 1 О 15 35 2 О 25 зо 4 О 45 50 55 47,48, встречные вентили 49, 50, вспомогательные вентили 51., 52, фильтровые конденсаторы 53, 54, вентили 55,56,дроссели сброса 57,58,ограничительный конденсатор 59,дополнительныевентили 60,61,две дополнительные последовательные цепочки, состоящие из дросселей 62,63 и конденсаторов 64,651 дополнительные встречные вентили 66- 69, нагрузка 70.В установившемся режиме схема работает следующим образом.Будем считать первым тактом или полупериодом выходной частоты, когда включаются тиристоры 1,4 и 6,7, ток протекает по цепям 17-4-24-54 70-63- -66 21 -1 -17 и 18 -7 -27 -54 -70 -45-49-26-6- 18 пока потенциалы отпаек коммутирующих дросселей 45 и 63 будут превышать напряжения конденса" торов 47, 64 и вентили 49, 66 будут открыты, затем они выключаются и ток будет протекать по цепям 17-4-24-54- -70 -63- 64 -21 -1 -17 и 18 - 7 - 27- - 54 - 70 - 45 - 47 - 26 - 6 - 18. Во второй половине такта, когда напряжение на дросселях 45 и 63 меняет полярность, а по величине превышает напряжение фильтрового конденсатора 59, заряженного до напряжения питания, открываются вентили 51,61 и 69. Ток по вышеуказанным цепям обрывается, и перезаряд коммутирующих конденсаторов 17, 18 прекращается, и начинает протекать ток рекуперации энергии с коммутирующих дросселей по цепям 45-51-59-61-70-45 и 63 -69 -59 " -51 -70 "63.Во втором такте или когда в нагрузке формируется напряжение .обратной полярности, отпираются тиристоры 9, 12 и 14, 15, ток протекает по цепям 19-12-32-67-62-70-53 -29-9-19 и 20 -15-35-50-46-70-53-34- 14-20 пока потенциалы отпаек дросселей 46, 62 будут превышать напряжения конденсаторов 48,54 и вентили 50,67 будут открыты, затем они выключаются и ток будет протекать по цепям 19-12- 32-65 -62-70-53 29-9-19 и 20-15-35- -48-46-70-53-34-14-20. Во второй половине такта, когда, напряжение на дросселях 46,58 изменит полярность15 88830 а по величине превысит напряжение на фильтровом конденсаторе 59, который заряжен до напряжения питания, откроются вентили 52., 60 и 68.Аналогично первому такту произойдет переклю- у чение тока коммутирующего контура в цепи рекуперации Ь 6-70-60-59-52-Й 6 и 62-70-60-59-68-52. Аналогичные процессы происходят и в третьем и четвертом тактах работы инвертора при Ф отпирании вентилей 2,3,5,8 и 10,11, 13, 16 соответственно. При этом в нагрузке формируются два периода выходной частоты. В случае если нагрузка имеет высокое эквивалентное 1% сопротивление и напряжение на ней превышает по величине половину питающего, до которого заряжены конденсаторы 53, 54,то отпираются. вентили сброса 55, 56, возвращающие электро ф магнитную энергию из нагрузки в источник питания. Задержка протекания тока сброса с нагрузки, а следовательно и уровень напряжения на ней регулируется от половины питающего на- И пряжения и выше изменением параметров дросселей сброса 57,58. Для устранения возможных перекосов напряжения на коммутирующих конденсаторах 17-20 их выводы объединяются как показано на чертеже пунктиром.формула изобретенияАвтономный последовательный инвертор по авт.св. Ю 750685, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности, он снабжен двумя дополнительными идентичными тиристорными мостами, четырьмя допол"нительными встречными вентилями, дву- фмя дополнительными последовательными цепочками и двумя дополнительнымифильтровыми дросселями, первый конец каждого из которых подключен котпайке соответствующего Фильтровогодросселя, а второй конец - к соответствующей группе одного из дополнительных мостов и через дополнительную последовательную цепочку, состоящую из конденсатора и дросселя, выполненного с отпайкой - к первомувыходному выводу, причем отпайка дросселя каждой дополнительной цепочкиподключена через первый из дополнительных встречных вентилей к второмуконцу соответствующего дополнительного фильтрового дросселя, первыйконец которого"%ерез второй из дополнительных встречных вентилей соединен с общей точкой конденсатора идросселя этой же цепочки, а другиегруппы дополнительных мостов соединены с одноименными группами соответствующих основных мостов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССР й 750685, кл. Н 02 М 7/515, 1978,