Автономный инвертор

О П И С А Н И Е и 987765ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УД К 621, 311 т. .572(088,8) Опубликовано 07,01.83, Бюллетень 1Дата опубликования описания 07.01.83 по делан нэобретеннй н атхрытийН. П; Попов, Л. И. Гутин, Л,,Шуляк Г. Й. Иванов и А. К, Бедкиу Уфимский авиационный институт им. р е о(5) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР Изооретение относится к преобразовательной технике и может найтищирокое применение при литье алюминия в электромагнитный кристаллизатор,Известен автономный инвертор, содержащий фильтр, два подключенных кисточнику питания инверторных моста,тиристоры которых шунтированы обратными диодами и в одну диагональкоторых включен коммутирующий контур,состоящий из .последовательно соединенных дросселя и конденсатора, приэтом инверторные мосты подключены кодному из зажимов источника питаниячерез дроссели Фильтра, а между точками соединения мостов с дросселямивключена нагрузка, средняя точка которой через конденсатор Фильтра соединена с другим зажимом источника 20питания1 эНедостатками данной схемы инвертора является сложность и невозможность работы на длинную линию. 2Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому является автономный инвертор, содержащий включенные встречно-параллельно тиристоры и диодь 1, входные дроссели, коммутирующие С-цепочки, нагрузку и входные выводы, при этом встречно- параллельно включенные тиристоры и диоды образуют два моста с коммутирующими Ы-цепочками в диагоналях переменного тока, подключенные к входным выводам через входные дроссели, а нагрузка включена между входными дросселями 2 1.К недостаткам схемы автономного инвертора следует отнести невозможность работы на длинную линию. В це" хах литья алюминия в электромагнит" ный кристаллизатор, источник пита" ния (автономный инвертор) находится ,на значительном расстоянии от нагрузки (электромагнитного кристаллизатора), т,е. источник питания дол:жен работать на длинную линию, а987763это равносильно включению в цепьнагрузки дополнительной индуктивности, что приведет к возникновениюкруговых токов в инверторе, дополнительной загрузке вентилей и выхо 5ду их из строя,Цель изобретения - обеспечениевоэможности работы на длинную линию.Для достижения поставленной целив автономном инверторе, содержащем 1 Оподключенные к входным выводам через входные дроссели встречно-параллельно соединенные тиристоры и диоды,связанные с выходными выводами и коммутирующимиС-цепочками, входныедроссепи и встречно-параллельно соединенные тиристоры и диоды образуютдва моста,в диагональ переменноготока каждого из которых включены двепоследовательно соединенные через выходные выводы коммутирующие .С-цепочки, причем последовательно соединенные противофазные плечи мостасостоят соответственно из входногодросселя и встречно-параллельно включенных тиристора и диода.На фиг. 1 приведена принципиальная эпсктрическая схема автономногоинвертора; на фиг, 2 дана временнаядиаграмма тока нагрузки, поясняющаяпринцип действия инвертора.Автономный инвертор содержит включенные встречно-параллельно тиристоры и диоды; тиристор 1, диод 2,тиристор 3, диод 4 тиристор 5, диод35б тиристор 7, диод 8, входные дроссели 9-2, коммутирующие И-цепочкидроссепи и конденсаторы) 13- 14,15-16, 17-18 и 19-.20, нагрузку 21,при этом входные дроссели 9,12 и4 О10, 11 и встречно-параллельно вкпюценные тиристоры и диоды 1,2 и 8,7,4,3 и 5, б образуют два моста, подключенные диагоналями постоянноготока к входным выводам, а диагонали45переменного тока мостов образованыпоследовательно соединенными черезнагрузку 21 Ы-цепочками 13-14, 15-16,17-18 и 19-20, причем противофаэныеплечи каждого моста состоят из входного дросселя 9-12 и встречно-парал 50лельно включенных тиристора и диода1-2, 3-4, 5-6 и 7-8.Автономный инвертор в квазиустановившемся режиме работает следующимобразом,При подаче управляющего сигналана тиристор 1 коммутирующие конденсаторы 14 и 16, заряженные в начальный 5момент времени 1,фиг.2 ) с полярностью, указанной на фиг,1, переэаряжаютсячерез открытый тиристор 1 и диод 8.По мере перезаряда конденсаторов .14 и 16 ток тиристора 1 достигает максимального значения и начинает уменьшаться, а полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 14 и 16 изменяется на противоположную (обозначена на фиг.1 в скобках). Пока диод 8 проводит ток, тиристор 7, работающий до момента времени йо, восстанавливает свою управляемость. Ток в нагрузке 21 н протекает в направлении, указанном на Фиг.1 стрелкой.В момент времениколебательный перезгряд коммутирующих конденсаторов 4 и 16 заканчивается, а через тиристор 1 продолжает протекать ток, обусловленный большой индуктивностью входного дросселя 9.В момент. времени 1 посается управляющий сигнал на тиристор 5 и начинается колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов 20 и через открывшийся тиристор 5 и диод 2, на анод которого подается положительный потенциал конденсатора 20, а катод которого подключен к отрицательно заряженной в этот момент обкладке конденсатора 14, Ток через нагрузку 21 течет в обратном направлении, формируя обратную полуволну тока нагрузки 21.В момент времени 1 заканчивается колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов 20, 14 и напряжение на них имеет полярность, указанную на Фиг.1 без скобок.Далее в момент времени й 5 включается тиристор 3 и диод б, а тиристор 5 закрывается и восстанавливает свою управляемость. Происходит перезаряд коммутирующих конденсаторов 18 и 20,В нагрузке 21 формируется вторая положительная полуволна токаВ момент времени 1 открывается тиристор 7 и по цепочке образованной тиристором 7, диодом 4, коммутирующим дросселем 17, конденсатором 18, нагрузкой 21, конденсатором 16, дросселем 15 происходит колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов,18 и 16, в нагрузке формируется вторая отрицательная полуволна токаЗатем все процессы повторяются,Таким образом, эа весь цикл работы вентилей в нагрузке формируется два полных периода тока нагрузки.Кроме того, предлагаемый инвертор проще прототипа и может работать на длинную линию, так как нагрузка включена в коммутирующую 1.С-цепочку и внесение дополнительной индуктивиости линии позволит даже сократить индуктивность коммутирующих дросселей.формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через входные дроссели встречно-параллель но соединенные тиристоры и диоды, Связанные с выходными выводами и коммутирующими 1 С-цепочками, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности работы на длинную линию, входные дроссели и встречно-параллельно соединенные тиристоры и диоды образуют два моста,в диагональ переменного тока каждого из которых включены две последовательно соединенные через выходные выводы коммутирующие 1.С-цепочки, причем последовательно соединенные противофазные плечи моста состоят соответственно из входного дросселя ивстречно-параллельно включенных тиристора и диода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 2860 М 3, кл. Н 02 И 7/00, 1970,2. Кацнельсон С. М.,Киселева Л.Н.,Охотников В, А. Анализ электромаг-нитных процессов в тиристорном инверторе со встречно-параллельнымидиодами и нагрузкой, включенной между входными дросселями . -В кн. "Тиристорные преобразователи частотыдля индукционного нагрева металлов",Труды УАИ, сборник У 2, Уфа, 1972,с.37, рис, 1.13 л ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 44 Тира Государстве делам иэобре Москва, И 685 Подписноного комитета СССРений и открытий5 Раушская наб д,