Автономный инвертор

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеслублнк О П И С А Н И Е и 936296ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23)Приоритет Н 02 М 7/515 ВеуАЭФФтеиеВЙ кеюитет Иь.Р ле делаю иаебуетеекВ и етафытиФ(7) Заявитель Саратовский политехнический институт(5 Й) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано как источник питания начастотах, отличных от промышленной,в установках для индукционного нагрева, для других технологических целей,а так же для электропривода,Известны инверторы, содержащиетиристорный мост с коммутирующей цепочкой и нагрузкой, включенной в цепь1 Оразделительного конденсатора 1 1 и 2.Однако в указанных инверторах стабилизация напряжения на тиристорахмоста осуществляется подключением диодов встречно-параллельна тиристорам.Обратное напряжение на тиристорах определяется падением напряжения на открытых диодах, что приводит к увеличению времени восстановления запирания. 20Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является инвертор, содержащий подключенные последовательно к входным выводам тирисГ торный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, коммутирующий дроссель и сглаживающий дроссель, а также последовательную цепь из нагрузки и разделительного конденсатора, подключенную через сглаживающий дроссель ко входным выводам 1 31.Недостатком такого инвертора является зависимость выходного напряжения инвертора от параметров нагрузки.Цель изобретения - повышение жесткости внешней характеристики инвертора, а также расширение его функциональных возможностей путем получения от одного инвертора двух частот одновременно с возможностью их пропорционального регулирования в заданных пределах.Поставленная цель достигается тем, что автономный инвертор, содержащий тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока м сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока, причем вы936296 воды постоянного тока тиристорногомоста связаны с выходными выводамичерез разделительный конденсатор, атакже блок управления, включающийв себя задающий генератор, с двумявыходами, снабжен компенсирующимдросселем и дополнительным тиристором, подключенным в обратном направлении последовательно с компенси-.рующим дросселем к диагонали постоянного тока тиристорного моста, а также дополнительными выходными выводами, связанными с коммутирующимконденсатором, а в блок управлениявведены логический элемент ИЛИ и 15узел задержки, причем входы логического элемента ИЛИ связаны с выходами задающего генератора,а выход - ,через узел задержки с управляющимпереходом дополнительного тиристора. щ На фиг. 1 йредставлена принципиальная электрическая схема автоном-ного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы импульсов управленияАвтономный инвертор содержит тиристорный мост 1 - 4 с коммутирующимконденсатором 5 в диагонали переменного тока и сглаживающим дросселемв цепи постоянного тока, причем выводы постоянного тока тиристорногомоста 1 - 4 связаны с выходными выводами 7 и 8 через разделительный конденсатор 9, а также блок управления10, включающий в себя задаоций ге- з 5нератор 11. Инвертор снабжен компенсирующим дросселем 12 и дополнительным тиристором 13, подключеннымв обратном направлении последовательно с компенсирующим дросселем 12 к фдиагонали постоянного тока тиристорного моста 1 - 4, а также дополнительными выводами 14 и 15, связанными с коммутирующим конденсатором5 В блок управления 10 введены ло" ф 5гический элемент ИЛИ 16 и узел 17,приче 11 входы логического элементаИЛИ 16 связаны с выходами задающегогенератора 11, а выход - через узелзадержки 17 с управляющим переходом юдополнительного тиристора 13. К выход.ным выводам 7 и 8 инвертора подключен потребитель 18 напряжения удвоенной частоты, к выводам 14 и 15 потребитель 19 напряжения основной мчастоты,Автономный инвертор работает сле-дующим образом. 4В момент включения тиристоров 2. и 3 коммутирующий конденсатор 5 за. ряжен с полярностью,указаннои на. фиг. 1. Ток перезаряда конденсатора 5 после включения тиристоров 2 и 3 протекает по цепи, образованной тиристором 2,разделительным конденсатором 9 нагрузкой 18, тиристором 3, а также по цепи, включающей в себя вторую нагрузку 19. Кроме этого, происходит потребление активной мощности по цепи: положительный зажим источника питания, сглаживающий дроссель 6, тиристор 3, нагрузка 19, тиристор 2, отрицательный зажим источника питания Е.В следующий полупериод работы инвертора образованы аналогичные цепи, только с участием тиристоров 1 и 4.В результате на зажимах 14 и 15 выходное напряжение имеет частоту, равную частоте импульсов управления,. поступающих с выхода задающего гене" ратора 11. На нагрузке 18 напряжение сформировано с частотой, вдвое большей, чем на нагрузке 19. Узел задержки импульсов 17 настроен таким образом, чтобы импульсы управления от задающего генератора 11 поступали на дополнительный тиристор 13 с за- держкой= "вгде 1 - круговая частота;- время, предоставляемоесхемой для восстановления запирания при работе инвертора в номинальном режиме с непрерывным током сглаживающего дросселя 6.Вследствие этого при работе в номинальном режиме дополнительный тиристор 13 открываться не будет. При разгрузке инвертора высвобождающаяся реактивная мощность коммутирующего конденсатора приводит к возрастанию напряжения на нем. Соответственно увеличивается время, предоставляемое для восстановления запирания. Импульсы управления поступают на дополнительный тиристор 13 при наличии на его аноде положительного напряжения. Открывающийся тиристор 13 создает цепь для протекания разрядного тока конденсатора 5 через компенсирующий дроссель 12, В результате баланс реактивных мощностей устанавливается на новом уровне,а напряжение на коммутирующем конденсаторе не превышает заданного значения.Оредложенная схема .отличается 5 жесткой внешней характеристикой, что позволяет применить ее при создании тиристорного комплекса для электроснабжения группы различающихся по частоте и мощности потребителей с 1 О произвольной программой их подключе. ния на выходное напряжение инвертора, причем для получения напряжений двух частот одновременно используется одна вентильная схема. Это дает воз- И можность, например, для проведения технологического процесса индукцион" ного нагрева деталей сложной конфигурации применить всего один тиристорный источник повышения частоты, 20 что приводит к экономичному использованию оборудования и следовательно к снижению сэбестоимости продукции. Кроме того, использование одной вентильной системы позволяет И улучшить энергетические показатели питающей сети.формула изобретения1. Автономный инвертор, содержащий тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока и сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока, причем выводы постоянного тока тиристорного моста связаны с выходными выводами через разделительный конденсатор, а также блок управления,включающий в себя задающий генераторс двумя выходами, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения жесткости внешней характеристики,он снабжен компенсирующим дросселеми дополнительным тиристором,подключенным в обратном направлении после", довательно с компенсирующим дросселем к диагонали постоянного токатиристорного моста.2. Инвертор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными выходными выводами, связанными с коммутирующим конденсатором.3. Инвертор по и. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что. в блокуправления введены логический элелемент ИЛИ и узел задержки; причемвходы логического элемента ИЛИ связаны с выходами задающего генератора, а выход - через узел задержкис управляющим переходом дополни"тельного тиристора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 286043, кл. Н 02 М 7/00, 1968.2. Авторское свидетельство СССРй 300934, кл. Н 02 М 5/42, 1968.3. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты.М., "Энергия", 1973, с. 82