Инвертор

"Машино СССР76 етельст 7/515,ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(54)(57) ИНВЕРТОР, содержащий мост управляемых вентилей, подключенный к входным выводам через линейный, дроссель, нагрузку и датчик напря. жения, подключенные параллельно диагонали переменного тока моста, параллельно диагонали постоянного тока которого включена цепь из двух последовательно-согласно соединенных пусковых управляемых вентилей, общая точка которых через пусковой параллельный кС -контур подключена к общей точке одной пары противофазных управляемых вентилей моста, схема уп- . равления, включающая генератор им пульсов, связанный с управляемым коммутатором через формирователь им- пульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пускового процесса при работе на нагрузку с низким коэффициентом мощности путем плавного изменения сопротивления пускового контура при упрощении силовой схемы, в .него до-, полнительно вводятся регулятор фазы, задающий блок и управляемый ключевой элемент, через который выход задающего блока соединен с первымвходом генератора импульсов, а выход регулятора фазы " с вторым входом генератора импульсов и входом управляемого коммутатора, вход ре. гулятора фазы соединен с выходом датчика напряжения, а. свободные управляющие выводы противофазных управляемых вентилей моста подклю" чены к выходу формирователя импульсов.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам преобразования постоянного тока в переменный, и предназначено для питания индукционных установок повышенной частоты для плавки металлов, сквозного нагрева заготовок лод обработку дайлением, термообработки деталей в машиностроении и других целей. 1 ОИзвестен последовательно-параллельный автономный инвертор, схема которого по сравнению со схемой мостового инвертора обладает лучшими пусковыми и рабочими характеристика ми И.Недостатком этого инвертора явля 1ется .то, что напряжение на выходной диагонали моста выше, чем напряжение на нагрузке, вследствие чего прихо дится либо увеличивать класс вентилей, либо включать их последовательно. Наиболее близким к изобретению . является автономный мостовой инвертор, содержащий тиристорный мост, подключенный к входным выводам через линейный дроссель, и датчик тока, нагрузка и датчик напряжения включе 30 ны параллельно диагонали переменного тока тиристорного моста, параллельно диагонали постоянного тока которого включены две цепи, каждая из которых состоит издвух последовательно-согласно соединенных тиристо ров, причем один вывод,пля подключения нагрузки соединен с общей точкой тиристоров одной цепи через один пусковой параллельный 1 С -контур,40 которая в свою очередь соединена с общей точкой тиристоров другой цепи через другой пусковой параллельный1 С -контур. Схема управления, к вход- ным выводам которой подключены выходы датчиков напряжения и тока,45 включает генератор импульсов,. связанный с управляемым коммутатором через формирователь импульсов Я .Известный преобразователь обеспечивает пусковой режим на нагрузку с низким коэффициентом мощности.Чем больше количество пусковых цепочек, тем лучше идет пусковой процесс.С другой стороны это .ведет к услож нению схемы и не устраняет ступенчатое переключение пусковых 1 С -контуров, снижающее надежность пуска. Цель изобретения - повышение на=дежности пускового процесса при работе на нагрузкку с низким коэффи"циентом мощности путем плавногоизменения сопротивления, пусковогоконтура лри упрощении силовой схемы.Поставленная цель достигаетсятем, что в инвертор, содержащиймост управляемых вентилей, подключен. ный к входным выводам через линейныйдроссель, нагрузку и датчик напряжения, включенные параллельно диагонали переменного тока моста, параллельно диагонали постоянного тока которого включена цепь из двух последовательно-согласно соединенных пусковых управляемых вентилей, общая точка которых через пусковой параллельный 8 С -контур подключена к общей точке одной пары противофазных управляемых вентилей моста, схема управления, включающая генератор. импульсов, свя-, занный с управляемым коммутатором через формирователь импульсов, дополнительно вводятся регулятор фазы. задающий блок и управляемый ключе-, вой элемент, через который выход задающего блока соединен с первым входом генератора импульсов, а выход регулятора фазы - с вторым входом генератора импульсов и входом управляемого коммутатора, вход регулятора фазы соединен о, выходом датчика напряжения, .а свободные управляющие выводы противофазных управляемых вентилей моста подключены к выходу формирователя импульсов.На фиг. 1 и 2 представлены функцио -нальная блок-схема и принципиальнаясхема предлагаемого устройства соответственно,Инвертор содержит две пары противофаэных управляемых вентилей 1, 2 и3, 4, нагрузку 5, пусковые управляемые вентили б и 7, пусковойкС -контур 8, датчик 9 напряжения,управляемый ключевой элемент 10,регулятор 11 фазы, задающий блок 12,генератор 13 импульсов, формироватьпь 14 импульсов, управляемый коммутатор 15, линейный дроссель 16 иисточник 17 постоянного напряжения. Управляемые вентили 1-4 совмест-. но с коммутирующим конденсатором нагрузки 5 предназначены для коммутации тока источника 17 постоянного напряжения непосредственно, а венти3 1 ли 6 и 7 - через пусковой С -контур 8 в нагрузку 5.Частота переключения вентилей определяется частотой управляющих импульсов, вырабатываемых генератором 13 импульсов, который через формирователь 14 подает управляющие на вентили 1-4, 6 и 7. В режиме независимого возбуждения инвертора частота генерации импульсов определяется задающим блоком 12, а в режиме самовозбуждения - регулятором 11 фазы. Переключение режимов работы производится по сигналу с датчика 9 напряжения управляемым ключевым элементом 10. Управляемый коммута 4 тор 15 предназначен для коммутации управляющих импульсов с пусковых вентилей 7 и 6 на вентили 1 и 4 ин вертора. Команда на переключение формируется регулятором 11 фазы.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии управляющие переходы пусковых вентилей б и 7 через управляемый коммутатор 15 подключены к формирователю 14 импульсов. На вентилях 1 и 4 управляющих импульсов нет. Начальная частота гене рации импульсов, определяемая задающим блоком 12, выбирается намного ниже резонансной частоты контура нагрузки 5. После подачи силового напряжения вентили 2, 7 и 6, 3 попар. но начинают проводить ток. Величина этого тока, определяемая параметрами пускового КС -контура и начальной частотой управляющих импульсов, выбирается много меньшей номинального значения. Углы запирания вентилей при этом максимальны, а это создает условия для надежного начального включения инвертора.Для надежного перехода инвертора на нагрузку необходимо задавать в линейном дросселе ток значительно больше начального значения (близким к . .номинальному). Для этого после включения инвертора задающий блок 12 начинает плавно повышать частоту управляющих. импульсов. Сопротивление пускового С -контура падает, а ток в дросселе нарастает.,К моменту, когда частота управляющих импульсов становится близкой к резонансной частоте нагрузочного колебательного контура, ток в линейном дросселе125718 4достигает заданной величины, а на нагрузке начинает расти напряжение.По достижении напряжением на выходе датчика 9 определенного значения срабатывает ключевой элемент 10и включает в работу регулятор 11 фазы, отключает задающий блок 12, по сигналу регулятора 11 фазы управляемый коммутатор 15 переключает О5 20 253035 40 45 50 55 управляющие импульсы с пусковых вентилей.б и 7 на вентили 1 и 4. Таким образом, ток в нагрузку коммутирует вентили 1-4, а инвертор работает в режиме самовозбуждения.Датчик 9 напряжения представляет собой однофазный вентильный мост, подключенный через трансформатор Тр 1 к нагрузке, и элемент сравнения на транзисторе Т 9-1. При срабатывании транзистора Т 9-1 отпирается тиристор ключевого элемента 10 и срабатывает реле РЗ, которое замыкает свои н.о. контакты на выходе регулятора 11 фазы и размыкает н.з. контак. ты, на выходе задающего устройства 12.Задающий блок 12 представляетсобой инерционное звено на базе1 С -цепи. При размыкании кнопки"Пуск" емкость начинает заряжатьсяот начального напряжения до напряжения питания. Напряжение на емкостиподается на вход задающего генератора 13 (база Т 13-1) через н.з. контакты РЗ, При этом частота генератора плавно изменяется в функции времени по экспоненциальному закону.Регулятор 11 фазы работает следующим образом,Напряжение с нагрузки через ТР 1подается на регулируемую фазосдвигаю.щую 8 С -цепь (С 11 - 1), затем выпрямляется вентильным мостом и подаетсяна дифференцирующую цепь (С 11-3). Вточке максимума кривой напряженияпроизводная его меняет знак. Приэтом переключается транзистор Т 11-2и переключает транистор Т 11-1, который синхронизирует работу задающегогенератора 13 (при замкнутом контакте РЗ) . Одновременно импульсныйтрансформатор в цепи коллектораТ 11-1 отпирает тиристор в цепи релеР 1 управляемого коммутатора 15 (цепиа,1)Задающий генератор 13 представляетсобой симметричный транзисторно-тиристорный мультивибратор, а формирователь 14 импульсов - двухканальный,112571 двухкаскадный усилитель импульсов с емкостной связью и импульсными трансформаторами на выходе (цепи с,3 ).Технические преимущества предлага емого устройства в сравнении с базовым (серийный преобразователь 8 бТПЧТ, изготавливаемый по схемеизвестного устройства) выражаютсяв повышении надежности пуска, что увеличивает срок службы и снижаетзатраты на ремонт. Трудоемкость изготовления инвертора и себестоимостьтакже снижаются.