SU1327252A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и м.б. использовано дл  индукционного нагрева металлов . Целью  вл етс  улучшение массо- габаритных показателей. Инвертор со ,держит тиристоры 1 и 2 и дополнительные тиристоры 1 и 12. Тиристор I подключен к положительному вхс щому вьшоду через коммутирующий 6, анодный фильтровый 7 и ограничительный 8 дроссели. В исходном состо нии конденсатор 9 зар жен до напр жени  и, а конденсаторы 16 и 17 до напр жени  0,5 и 1. При попарно поочередном отпирании тиристоров 1,12 и 2,11 в нагрузке формируетс  ток под действием суммы напр жений на конденсаторах 9,16 или 9,17, т.е. под действием 1,5 и.. Введение магнитной св зи между фильтровыми дроссел ми 5 и 7, по высокой частоте включенных согласно , улучшает массогабаритные показатели и повышает КПД инвертора за счет снижени  паразитных разр дных токов конденсаторов 9,16 и 17. 1 ил. с $ (Л S 00 го to СП to

Description

Изобретение относитс  к-преобразовательной технике, в частности к преобразованию энергии ПОСТОЯННОГО тока на входе в энергию переменного то

ка на выходе, и может быть использовано дл  индукционного нагрева металлов .

Цель изобретени  - улучшение мас- согабаритных показателей.

На чертеже представлена схема предлагаемого инвертора,

Инвертор содержит тиристоры 1 и 2, зашунтированные обратными диодами 3 и 4. Катод тиристора 1 подключен к отрицательному входному выводу и через катодный фильтровый дроссель 5 соединен с катодом тиристора 2, Анод тиристора 1 через последовательно соединенные коммутирующий 6, фильтровый анодный дроссель 7 и ограничительный дроссель 8 соединен с положительным входным выводом. Обща  точка дросселей 6 и 7 соединена с катодом тиристора 2 двум  цепочками, перва  из кото- рых содержит разделительный конденсатор 9 и нагрузку 10, а втора  - два последовательно соединенных дополнительных тиристора 11 и 12, за- шунтированных дополнительными обрат ными диодами 13 и 14 соответственно. Анод тиристора 2 соединен с общей точкой дросселей 7 и 8 через коммутирующий дроссель 15, причем обща  точка дросселей 7, 8 и 15 соединена с катодом тиристора 1 через последовательно соединенные фильтровые конденсаторы 16 и 17, Между общей точкой конденсаторов 6 и 17 и общей точкой тиристоров 11 и 12 включен коммути- рующий конденсатор 18.

Инвертор работает следующим образом .

В исходном состо нии конденсатор 9 зар жен до напр жени  питани  U, а конденсаторы 16 и 17 - до напр же- .ни  0,5 и ., При отпирании тиристоров 11 и 2 от системы управлени  коммутирующий конденсатор 18 начинает зар жатьс  пол рностью, указанной на схе- ме в контуре 9-11-18- 6-15-2-10-9 под действием суммы напр жений на конденсаторах 9 и 16, равной 1,5 U. При этом ток через нагрузку 10 протекает снизу вверх. Через половину пе- риода собственной частоты коммутирующего LC-контура 15 и 18 начинаетс  частичный разр д конденсатора 18 через обратные диоды работавщих  чеек

в контуре 18-13-9-10-4-15-16-18. При этом тиристоры 11 и 2 восстанавливают свои запирающие свойства, а ток через нагрузку 10 протекает сверху вниз. По окончании протекани  этого тока отпирают тиристоры 1 и 12. При этом конденсатор 18 перезар жаетс  по контуру 9-6-1-17-18-12-10-9 под действием суммы напр жений на конденсаторах 9 и 17, равной 1,5 1), Ток через нагрузку 10 протекает снизу вверх. Через половину периода собственной частоты коммутирующего LC- контура из дроссел  6 и конденсатора 18 начинаетс  частичный разр д конденсатора 18 в контуре 18-17-3-6-9- 10-14-18, Ток в нагрузке 10 протекает сверху вниз, тиристоры 1 и 12 восстанавливают свои запирающие свойства . В дальнейшем процессы в схеме инвертора повтор ютс .

В случае срыва инвертировани  в течение времени срабатывани  защиты ударный ток через тиристоры должен быть ограничен фильтровыми дроссел ми с тем, чтобы предотвратить тепловой пробой тиристоров, В данном инверторе ударный ток короткого замыкани  при срыве инвертировани  протекает в контуре +и -8-15-2-14-13-6-1- -Uj. Обьршо фильтровые дроссели обладают индуктивностью на два пор дка больше, чем коммутирующие дроссели , в св зи с чем ударный ток короткого замыкани  в основном ограничен индуктивностью ограничительного дроссел  8.

Магнитна  св зь между анодным и катодным фильтровым дросселем выполнена так, что посто нное магнитное поле дроссел  7 направлено встречно посто нному магнитному полю дроссел  5, так как посто нный ток подпитки фильтрового конденсатора 9 протекает в дросселе 7 от начала к концу, а в дросселе 5 - от конца к началу, функци  дросселей 5 и 7 - разв зать разноименные вьшоды конденсаторов 9 и 16, 17 по высокой частоте. При включенном cocтo н и тиристора 1 конденсаторы 9, 16 и 17 оказьгоаютс  закороченными на него через дроссели 5 и 7 в контурах 9-6-1-5-10-9 и 16- 7-6-1-17-16, Эти высокочастотные составл ющие токов протекают через дроссели . 5 и 7 от начала к концу, т,е. . дл  тока высокой частоты обмотки дросселей 5 и 7 включены согласно.

В следующем такте работы инвертора открыт тиристор 2, а конденсаторы 9,16 и 17 оказьтаютс  закороченными в контурах 9-7-15-2-10-9 и 16-15-2- 5-17-16, высокочастотные составл ющие этих токов протекают через дроссели 5 и 7 от конца к началу, т.е. дроссели 5 и 7 вновь включены согласно . Их обща  индуктивность повышаетс  на величину взаимоиндуктивности между ними, в св зи с чем число витков каждого дроссел  может быть уменьшено.

Фильтрующее действие дросселей 5 и 7 может быть усилено введением ферромагнитного сердечника. Если дл  увеличени  индуктивности сердечник вводитс  в дроссель, работающий на посто нном токе, то он намагничивает с  и работает на частном цикле пере- магничивани , что снижает эффективность его использовани . Однако в данном случае посто нные магнитные пол  дросселей 5 и 7 направлены встречно, в св зи с чем подмагничива ние сердечника отсутствует и он работает на полном цикле перемагничива- ни , что усиливает эффективность его использовани  и снижает паразитные разр дные токи конденсаторов 9, 16 и 17 за счет значительного увеличени  индуктивности фильтровых дросселей 6 и 7.

Таким образом, введение магнитной св зи между фильтровыми дроссел ми 5 и 7 улучшает массогабаритные показатели и повышает КПД инвертора за

Редактор М.Дьшьш Заказ 3406/53

Составитель И.Жеребина Техред Л.Олейник

Корректор

Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

5

о

5

0

5

счет снижени  паразитных разр дных токов конденсаторов 9, 16 и 17. Формула изобретени 

Автономный инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодами два тиристора, к аноду первого из которых подключены последовательно соединенные первый коммутирующий и анодный фильтровый дроссели, а катод второго через катодный фильтровый дроссель соединен с отрицательным входным выводом , точка соединени  первого коммутирующего и анодного дросселей под-. ключена к катоду второго тиристора через две параллельные цепочки, одна из которых состоит из последовательно соединенных разделительного конденсатора и цепи нагрузки, а друга  - из двух последовательно соединенных дополнительных тиристоров, включенных в пр мом направлении и зашунтирован- ных дополнительными обратными диодами , точка соединени  которых через коммутирующий конденсатор подключена к общей точке двух последовательно соединенных фильтровых конденса тЬров, первьй из которых через второй коммутирующий дроссель соединен с анодом второго тиристора, а через ограничительный дроссель - с положительным входным выводом, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогабаритных показателей,анодный и катодный фильтровые дроссели вьшолнены магнитосв занными и подключены одноименными выводами соответственно к первому и второму фильтровым конденсаторам.

Корректор А.Т ско

Claims (1)

1. Формула' изобретения Автономный инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодами два тиристора, к аноду первого из которых подключены последовательно соединенные первый коммутирующий и анодный фильтровый дроссели, а катод второго через катодный фильтровый дроссель соединен с отрицательным входным выводом, точка соединения первого коммутирующего и анодного дросселей подключена к катоду второго тиристора через две параллельные цепочки, одна из которых состоит из последовательно соединенных разделительного конденсатора и цепи нагрузки, а другая из двух последовательно соединенных дополнительных тиристоров, включенных в прямом направлении и зашунтированных дополнительными обратными диодами, точка соединения которых через коммутирующий конденсатор подключена к общей точке двух последовательно соединенных фильтровых конденсаторов, первый из которых через второй коммутирующий дроссель соединен с анодом второго тиристора, а через ограничительный дроссель - с положительным входным выводом, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей,анодный и катодный фильтровые дроссели выполнены магнитосвязанными и подключены одноименными выводами соответственно к первому и второму фильтровым конденсаторам.