Автономный инвертор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 119859 04(23) Приоритет до делам иаабретений и открытийДата опубликования описания 30. 12,82 ЧА.КЫБелкин и О.Н.РыбенковаЫ(54 АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках для нагревакузнечных заготовок, при нагреве перед наплавлением толкателей клапановдвигателей внутреннего сгорания и при 5нагреве прутков перед рубкой,. Известны автономные инверторы, содержащие два тиристорных моста с конденсаторами в диагоналях переменного тока, коммутирующие конденсаторы,дроссели и нагрузку, а также блок управления и защиты 11 и 121.Недостатком известных инверторовявляется возможность появления поло"жительного напряжения на тиристорахво время паузы, когда выключены всетиристоры, что может вызвать срывинвертирования.Наиболее близким к предлагаемому 2 опо технической сущности автономныйинвертор содержит два тиристорныхмоста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного токай 2подключенных через фильтровые дроссели к входным выводам, зааунтированным фильтровым конденсатором к диагонали постоянного тока каждого из упомянутых мостов подключена соответствующая последовательная цепочка из разделительного кондемса" тора, коммутирующего дросселя и общей для обоих мостов нагрузки, два отсекающих диода, подключенных катодами к положительному входному выводу, а анодами - соответственно к обцим точкам соединения разделительных конденсаторов и коммутирующих дросселей, блок управления и,защиты, образованный задающим генератором, вход которого соединен с блоком включения и отключения, авыход - с распределителем отпирающих импульсов, при этом вход блока. включения и отключения соединен с выходом формирователя аварийных импульсов 3 .Недостаток этого инвертора обусловлен возможностью появления поло20 схема автономного инвертора, на фиг.2-5кривые напряжения на тиристорах.Автономный инвертор содержит дватиристорных моста 1-2 с тиристорами3-10 (тиристоры 3-6 - моста 1, тиристоры 7-10 - моста 2) и коммутирующими З 0 онденсаторами 11 и 12 в диагоналях переменного тока, подключенных через фильтровые дроссели,13 и 14 к входным выводам 15 и 16, эашунтированным фильтровым конденсатором 17,35 жительного напряжения на всех тиристорах неработающего моста, когда напряжение на нагрузке становится больше, чем напряжение на входе инвертора, что уменьшает время, представляемое тиристорам на восстановление их управляющих свойств, и при водит к срыву инвертирования.Цель изобретения - исключение сры вов инвертирования, возникающих при уменьшении времени, предоставляемого на восстановление управляющих свойств тиристоров.Поставленная цель достигается тем,что в инвертор введены датчик тока идополнительный диод, подключенный катодом к катодаМ отсекающих диодов, а анодом через первичную обмотку датчика тока - к общей точке соединения нагрузки и. коммутирующих дросселей, а вторичная обмотка датчика тока соединена с входом формирователя аварийных импульсов.На фиг. 1 приведена электрическая Кдиагонали оостоянного тока которыхобразованы разделительными конденсаторами 18 и 19, коммутирующими дросселями 20 и 21 и общей для обоихмостов нагрузкой 22, а также два отсекающих диода 23 и 24 подключен.- ных катодами к положительному входному выводу 15, а анодами - соответственно к общим точкам соединенияразделительных конденсаторов 18 и 19и коммутирующих дросселей 20 и 21,блок 25 управления и защиты, образованный задающим генератором 26, связанным с одной стороны с блоком 27 включения и отключения, в с другой через формирователь 28 - с распределителем 29 отпирающих импульсов, приэтом блок 27 включения и отключениясоединен с выходом формирователя 30аварийных импульсов, датчик 31 токаи дополнительный диод 32, подключенный катодом и катодам отсекающих диодов 23 и 24, а анодом через первичную обмотку датчика тока 31 - к об-,40 45 50 55 фщей точке соединения нагрузки 22 икоммутирующих дросселей 20 и 21, авторичная обмотка датчика 31 токасоединена с входом формирователя30 аварийных импульсов,Автономный инвертор в квазиустановившемся режиме работает следующим образом.фильтровый 17 и разделительные18 и 19 конденсаторы нормально заряжены до входного напряжения О 1,Пусть коммутирующие конденсаторы 11и 12 имеют полярность напряжения,укаэанную на фиг. 1. Импульсы вырабатываемые блоком 25 управления изащиты, подаются в четырехтактнойпоследовательности на тиристоры 3,5;7,9; 4,6; 8,10.При включении тиристоров 3,5 коммутирующий конденсатор 11 начинаетколебательно перезаряжаться, полярность напряжения на коммутирующемдросселе при этом такова, что отсекающий диод 23 заперт. Как только,ток тиристоров 3,5 пройдет через максимальное значение, полярность напряжения на коммутирующем дросселе меня-ется на противоположную (О р - )дЬ Ди при достижении суммарного напряжения на коммутирующем дросселе 20и нагрузке 22 большего, чем напряжение фильтрового конденсатора 17,включается диод 23, сбрасывая .излишнюю реактивную энергию с коммутирующего дросселя 20 и нагрузки 22на фильтровый конденсатор 17. Токтиристоров 3,5 при этом резко падает, и они выключаются,Далее происходят аналогичные процессы при включении следующих тирис. торов 7 9, затем 4,6 и заканчивается полный цикл работой тиристоров 8,-10;форма напряжения на тиристорах обоих мостов, когда напряжение на нагрузке меньше входного напряжения инвертора (О(О,1) показана на фиг, 2 а.Во время работы тиристоров одного моста к тиристорам другого прикладывается напряжение1О - входное напряжение инвертора,"О н - напряжение на нагрузке,От становится положительным, еслинапряжение на нагрузке 22 большевходного О О,1 О), что сокращаетвремя (С),. предоставляемое тиристорам .на восстановление их управляющих свойств (фиг. 2 б) приводит ксрыву инвертирования и выходу тирис-.торов из строя,Для исключения этого в схему автономного инвертора введены датчик31 тока и дополнительный диод 32.Как только напряжение на нагрузке22 будет больше, чем О (а это имеет место при активно-индуктивнойнагрузке, при рассогласовании инвертора с нагрузочным контуром), включается диод 32 и датчик 31 тока выдает сигнал на запуск формирователя30 аварийных импульсов, который ипроизводит отключение задающего генератора 26 с помощью блока 27 включения и отключения, предотвращаясрыв инвертирования и выход тиристоров изстроя. Формула изобретения Автономный инвертор., содержащий два тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, подключенных через дроссели фильтра к входным выводам, зашунтированным конденсатором фильтра, к диагонали постоянного тока каждого из упомянутых мостов подключена соответствующая последовательная цепочка из разделительного конденсатора, коммутирующего дросселя и общей для обоих мостов нагрузки, два отсекающих диода, подключенных катодами к положительному вход 5 9 о 590 ч 6ному выводу, а анодами - соответст"венно к общим точкам соединения разделительных конденсаторов и коммутирующих дросселей цепочек, блок управ ления и защиты, образованный задающим генератором, вход которого соединен с блоком включения и отключения, а выход - с распределителемотпирающих импульсов, при этом входблока включения и отключения соединен с выходом формирователя аварий-.ных импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения.срывов инвертирования, возникающихпри уменьшении временй, предоставляемого на восстановление управляющихсвойств тиристоров, в схему введены датчик тока и дополнительный диод,подключенный катодом к катодам отсе.-2 ф кающих диодов, а анодом через первич.ную обмотку датчика тока - к общейточке соединения нагрузки и коммутирующих дросселей, а вторичная обмотка датчика тока соединена с входомформирователя аварийных импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРзо й 652668, кл. Н 02 И 7/515, БИ 1979,йф 10.2. Гутин Л,И, и др. Тиристорныйпреобразователь частоты 8 кГц мощностью 100 кВт для индукционного нагре.ва кузнечных заготовок. - Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. Иежвузовский научный сборник. Уфа, 1976.Ю 6, с. 11, рис. 1.3. Кацнельсон С,И. Стабилизациянапряжения и эффективность использования тиристоров в умножителях частоты. -, Учебное пособие (Уфимскийавиационный институт). Уфа, 1979,с, 62, рис. 2-5, 2-6.985904 ВНИИПИ Заказ 10180/ Тираж 721 подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул,Проектная