Последовательный инвертор

(51)М. Кд. Н 02 М 7/5 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) ПОСЛЕДОБАТЕЛЬНЫЙ ИНБЕРТОР Изобретение относится к преобразовательной технике, предназначено для получения токов высокой частоты, и может быть использовано для питания ультразвуковых алектротехнологических установок.5.звесгны схемы последовательных инверторов, содержаших инвертируюшиеячейки, каждая из которых содержит дватиристора, последовательно соединенныхчерез первичные обмотки двух коммутирующих дросселей, коммутирующие конденсаторы, одни иэ обкладок которых подключены к обшим точкам последователь-ного соединения указанных первичных обмоток, а другие обкладки подключены кодному из выводов нагрузки (в частности к первичной обмотке выходного трансформатора), причем каждый из коммутирующих дросселей содержит вторичнуюобмотку, один вывод которой подключенк одному из выводов для источника пиНедостатком известных схем является сушественное снижение КПД приувеличении частоты инвертирования.цель изобретения - повышение КПД инвертора.Это достигается тем, что в известной схеме инвертора другойвывод каждой из вторичных обмоток через диод подключен к общей точке соединения коммутирующих конденсаторов с первичной обмоткой выходного трансформатора. Кроме того, указанные вторичные обмотки через диоды подключены к выводу дополнительной секции выходного трансформатора. Это позволяет расширить диапазон нагрузок.На фиг. 1 показана схема предлагаемот о инвертора; на фиг, 2-3 - варианты ее исполнения; на.фиг. 4 - кривыенапряжений и токов на элементах инвертора.Сушность изобретения рассмотрим напримере трехячейкового инвертора (см.риг, 3).69353Инвертор состоит из преобразовательных ячеек 1, работающих поочередно нвобщую нагрузкун и питающихся отобщего источника с напряжением 0 .Ячейки содержат тиристоры 2-7,5дроссели 8-13 насыщения и коммутирующие конденсаторы 14-16. Между общимиточками фильтровых конденсаторов 17, 18и коммутирующих конденсаторов 14-16включена первичная обмотка 19 трвснформвтора 20. Вторичная обмотка 21этого трансформатора подсоединена к нагрузке 2 ц,Каждый дроссель насыщения имеетдве обмотки. Первичная обмотка 22 вклю чена последовательно с тиристором. Вторичная обмотка 23 вместе с диодом 24образуют цепочку, одним концом подключенную к точке соединения коммутирующих коНденсаторов с обмоткой выходного готрансформатора, а другим концом - ккрайнему выводу фильтрового конденсатора. Полярность включения диода в каждойцепочке выбирается так, чтобы при спаде тока через тиристор ЭДС наводимаяво вторичной обмотке дросселя, создавала ток подзаряжвющий фильтровые конденсаторы 17, 18.Дроссели насыщения создают задержку нарастания тока через тиристоры после включения, что облегчает работу тиристоров на высоких частотах, Индуктивность дросселей в насыщенном состояниивместе с величиной емкости коммутирующих конденсаторов определяет частоту соб ственных колебаний схемы инверторв:21 Г Ь СПри работе инвертора тиристоры включаются в последовательности 2 43-6-340. 4-7. После включения тиристора черезнагрузку протекает полуволна тока. В момент перехода тока через нуль к тиристору прикладывается отрицательное напряжение и включается очередной тиристорформирующий полуволну тока в нагрузкеспротивоположной полярности. За счет поочередной работы тиристоров увеличивается время, предоставляемое приборам навосстановление управляемости, что позволяет повысить частоту инвертированного тока.Диоды 24-29 в цепях вторичных обмоток дросселей 8-13 обеспечивают ог 55раничение возрастания напряжений нвкоммутирующих емкостях и тиристорвхпри уменьшении сопротивления нагрузки,сокращают длительность проводящего сос 214тояния тиристоров и снижают величину выбросов напряжения на тиристорвх в моменты обрыва тока.Работу диодов поясняют. кривые нв фиг, 4, построенные для чисто активной нагрузки. Предположим, что в момент 1 включился тиристор 2. При этом замыкается контур: 1-22-14-19-17, Пока дроссель 8 не насыщен, ток через нагрузку мвл. При насыщении дросселя индуктивность коммутирующего контура резко уменьшается и формируется рабочая полуводна тока. После достижения током нагрузки максимума напряжения О и О2 ь на первичной и вторичной обмотках дросселя 8 изменяют полярность, В моменткогда напряжение на вторичной обмотке Оэ превысит по абсолютной величине сумму напряжений 0 нв нагрузке и нв фильтровом конденсаторе 18 (равного 05 Щдиод 24 включается и начинается пропесс размагничивания дросселя, напоминающий процесс размагничивания на противо-ЭДС.В момент Ь 2 ток. через тиристор обрывается. Вследствие магнитного рассеяния нв первичной обмотке дросселя 8 возникает выброс напряжения, который прикладывается к тиристору 2, Величина этого выброса значительно меньше, чем при работе тех же дросселей без диодов. После обрыва тока через тиристор продолжается размагничивание дросселя и до момента включения очередного вентиля к выключившемуся тиристору приложено обратное напряжение величиной (без учета падения напряжения нв нагрузке, создаваемого током размагничивания)Ф 2 лО =О,ЗО, -Осфо =а , (1+ и ) М23 где Ф Ю- число витков первичной22и вторичной обмотокдросселя;Ц - напряжение нв коммутиИрующей емкости в моментобрыва тока тиристоров.В момент 1включается очередной тиристор 4, формирующий полуволну тока обратной полярности. Напряжение на первичной обмотке выходного трансформатора 20, создаваемое током тиристора 4, стремится повысить потенциал анода выключившегося тиристора 2. Если процесс размагничивания дросселя 8 еще не закончился, то напряжение на первичной обмотке выходного трансформатора передается на первичную обмотку дросселя, 693521свидетельство СССРН 02 М 7/515,рения диапазона нагрузок, указанные вторичные ебмотки через диоды подключены к выводу , дополнительной секции. выходного трансформатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское Ио 258393, кл.68, (прототип)2. Авторское М 426655, к;10,02,66,8свидетельство СССРН 02 М 7/515, 26,02.693521 игг фвтивл ППП Патент", .Ужгород, ул, Проектная, 4 г.