SU1005253A1 - Последовательный автономный инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобраэонательной технике и может быть использовано, например, для индукционного нагрева металлов.

Известен одномостовой последова-. тельный инвертор с нагрузкой, включенной последовательно с вентильным мостом, прямле вентили которого защунтированы встречными диодами, что позволяет,по сравнению с обычным последовательным инвертором увеличить время, предоставляемое для восстд^ новления управляемости прямых вентилей до 0,5 периода выходной частоты и предотвратить появление перенапряжений на элементах инвертора при уменьшений сопротивления нагрузки вплоть до короткого закипания £ 1J.

Недостатком такого инвертора является то, что.амплитудное значение выходногд напряжения в пределе не может превышать питающего. При наиболее распространенной питающей трехфазной сети 380 В и при выполнении выпрями- . теля, питающего инвертор, по трехфазной мостовой схеме это напряжение не может превышать -JL-* 350 В, что в ряде случаев оказывается недостаточ-;

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР ным. Кроме того, при работе с таким высоким напряжением резко падает время, предоставляемое для восс.танов* с ления управляемости прямых вентилей, что резко снижает устойчивость работы инвертора.

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий связан10 ные с входными выводами через дроссели фильтра два вентильных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока, два компенсирующих конденсатора, один из которых одной своей обкладкой соединен с 15 катодной группой первого моста и с первым выходным выводом, а другой своей обкладкой через фильтровой конденсатор связан с анодной группой „ этого же моста и через второй ком20 пенсирующий конденсатор - с вторым выходным выводом £ 2].

Такая схема позволяет лишь удвоить максимально возможное напряжение на выходе, что в ряде случаев оказы25 вается недостаточным. Помимо этого, известная схема способна работать в узком диапазоне изменения эквивалентного сопротивления нагрузочного контура, от короткого замыкания до кри30 тического значения сопротивления.на3 грузки, когда время, предоставляемое для восстановления прямых вентилями, резко снижается и инвертор теряет устойчивость работы.

Целью изобретения является расширение диапазона и повышение надежности .

Для достижения поставленной цели инвертор снабжен двумя дополнительными идентичными вентильными мостами, подключенными через дополнительные фильтровые дроссели к входным выводам, пятью последовательными цепочками, состоящими каждая из дросселя насыщения и обратного вентиля, тремя дополнительными фильтровыми конденсаторами и двумя дополнительными компенсирующими конденсаторами, соединенными последовательно и включенными между основными компенсирующими .

. конденсаторами, причем каждый вентильный мост зашунтирован цепочкой, состоящей из последовательно соединенных компенсирующего и фильтровог го конденсаторов, а каждые два последовательно соединенных компенси- ⁴ рующих конденсатора и фильтровой конденсатор зашунтированы соответствующей последовательной цепочкой.

На чертеже изображена схема ин- 30 вертора.

Инвертор содержит четыре вентильных моста, собранных на прямых вентилях 1-16 и встречных вентилях 17-32. Вентильные мосты подключены к вход- 35 ным выводам через фильтровые дроссели 33 и 34, анодные группы мостов подключены к обкладкам фйльтровых конденсаторов 35-38, а между катодными группами мостов включены компенсирующие конденсаторы 39-42, связанные с нагрузкой 43. Каждые два из . компенсирующих конденсаторов 39-42 и фильтровый конденсатор зашунтированы цепочкой из встречного вентиля 44-48 и дросселя насыщения 49-53. В диагонали мостов включены коммутирующие LC -контуры, состоящие из конденсаторов 54-57 и дросселей 58-61.

Устройство работает следующим образом. 50

В первом такте открываются вентили 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7и8и ток протекает по Контурам: 35-1-54-58-239-35; 36-3-55-59-4-40-36; 37-5-5660-6-41-37; 38-7-57-61-8-42-38. По 55 окончании тока прямых вентилей включаются соответствующие встречные вентили и протекает ток сброса избыточной реактивной энергии, накопленной в коммутирующем конденсаторе по кон- 60 турам: 54-17-35-39-18-58-54; 55-3-36-40-20-59-55^ 56-21-37-41-22-60-56; 57-23-38-42-24-61-57. При этом на компенсирующих конденсаторах формируется период высокочастотного ^5 напряжения. Поскольку мосты работают одновременно, то на компенсирующих конденсаторах формируется синфазное напряжение, которое суммируется и прикладывается к нагрузке 43.

во втором такте устройство работает аналогично описанному.

Увеличение выходного напряжения достигается увеличением числа мостов инвертора и последовательно соединенно ными компенсирующими конденсаторами.

С возрастанием эквивалентного со противления нагрузки увеличивается •напряжение на каждом из компенсирующих конденсаторов, которое приклады15 вается к каждому мосту инвертора. С момента, когда амплитуда суммы напряжений на двух последовательно соединенных компенсирующих конденсаторах достигает значения, равного питающему напряжению, до которого заряжены фильтровые конденсаторы, открываются встречные вентили 44-46 и протекает ток сброса избыточной реактивной энергии, накопленной в нагрузке по контурам: 39-49-44-36-40-39;

'40-50-45-37-41-40; 41-51-46-38-42-41; 41-52-47-35-40-41; 42-53-48-36-41-42. При этом амплитуда напряжения на каждом компенсирующем конденсаторе ограничена на уровне, равном половине питающего, что обеспечивает устойчивую работу инвертора в широком диапазоне изменения эквивалентного сопротивления нагрузочного контура. Изменение уровня ограничения этого напряжения достигается изменением времени перемагничивания дросселя насыщения 47-49. Наиболее благоприятные условия работы инвертора достигаются, когда напряжение на компенсирующих конденсаторах ограничивается на уровне 0,7-0,8 от питающего напряжения.

Claims (2)

1.Шипицык В.В. рдномОстовой инвертор с увеличенным временем дл  восстановлени  управл емости вентилей .- Техника высоких напр жений и преобразователи частоты. Труды УПИ им, С.М.Кирова, сборник 191 Свердловск , 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 425283, кл. Н 02 М 5/42, 1971.