SU788307A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Description

(54) АВТОНОМНЫП ИНВЕРТОР

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, а именно к автономным инверторам, и может быть ис- . пользовано, например, в установках дл  индукционного нагрева металлов.

Известны автономные инверторы, выполненные по схеме параллельного мостового инвертора на тиристорах. Такой инвертор содержит мост силовых тиристоров, сглаживающий дроссель и коммутирующий конденсатор, параллельйо которому подключена нагрузка (индуктор ) 1.

Недостатками инвертора  вл ютс  плохие пусковые характеристики и трудность обеспечени  устойчивой работы при сбросах и набросах нагрузки

Известен также последовательно-параллельный инвертор, который содержит мост силовых тиристоров, сглаживающий дроссель, конденсатор с включенной параллельно ему нагрузкой, (индуктором ) и дополнительный конденсатор , который включен последовательно с о сновным конденсатором. Инверторы хакого типа имеют лучшие динамические свойства и обеспечивают возможность пр мого пуска 2 .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс 

автономный инвертор, предназначенный Д.ПЯ работы в вакуумных ин.цукционных установках, в которых имеетс  два индуктора, один из которых обеспечивает расплавление металла, а другой формирование слитка металла. Такой инвертор содержит мост силовых тиристоров , конденсатор в диагонали моста переменного тока, параллельно которому включена перва  нагрузка (плавильный индуктор), и минимум два дополнительных тиристора, между общей

точкой которых и одним из ВЫХОДНЫХ

выводов основного моста включен полнительный коммутирующий конденсатор , параллельно которому включена втора  нагрузка (кристаллизационный индуктор). Если требуетс  обеспечить согласованную работу более чем двух

20 нагрузок, количество дополнительных тиристоров соответствующим образом увеличиваетс  з1Такой инвертор сохран ет все недостатки параллельного инвертора

25 (в частности,плохие динамические характеристики ), поскольку он работает в режиме переключени  тока с. одной нагрузки на другую с переменной сквагкностью.Особенно усложн етс  его

30 работа в переходных режимах в тех

случа х, когда добротность колебательного контура нагрузки велика, что как раз и наблюдаетс  в индукционных нагревательных установках, так как в этом случае амплитуда напр жени  на конденсаторе в первую после переключени  полуволну оказываетс  настолько маленькой,, что не обеспечиваютс  удовлетворительные услови  коммутации.

Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик инвертора при его работе на контур с высокой добротностью.

Поставленна  цель достигаетс тем что автономный инвертор, содерж,а1дий св занные со входными выводами через дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, подключенным параллельно паре выходных выводов, и, как минимум , одну цепочку из двух последовательно соединенных тиристоров, обща  точка которых св зана с одним из второй пары выходных выводов, шунтированных дополнительным конденсаторо причем другой вывод второй пары соединен с одним из выходных выводов первой пары, снабжен параллельным LC-контуром, включенным в диагональ моста последовательно с коммутирующим конденсатором, причем точка соединени  последнего с LC-контуром подключена к указанному другому выходному выводу второй и последующих пар выходных выводов.

Кроме того, с целью повышени  надежности Инвертор снабжен, по крайней мере, одним параллельным LC-контуром , соединенным последовательно с дополнительным конденсатором и подключенным к общей точке указанных двух последовательно соединенных тиристоров .

На чертеже приведена принципиальна  злектрическа  схема инвертора.

Схема содержит дроссель 1 фильтра силовые тиристоры 2-7, коммутирующие конденсаторы 8 и 9, нагрузки (индукторы ) 10 и 11, основной 1С-контур 12 и,13, дополнительный LС-контур 14 и

15,источник питани  (выпр митель)

16.Тиристоры 4 и 5 соединены с нагрузкой 10, тиристоры 6 и 7 - с нагрузкой 11, а тиристоры 2 и 3 - с обеими нагрузками. Таким образом, тиристоры 4 и 5 пропускают ток только нагрузки10, тиристоры б и 7 - только нагрузки 11, а тиристоры 2 и 3 пропускают токи обеих нагрузок.

Автономный инвертор работает следующим образом.

Если в исходный момент времени попеременно переключаютс  тиристоры 2 и 5, формирующие положительную полуволну тока в нагрузке 10, и тиристоры 3 и 4, формирующие отрицательную полуволну тока, то нагрузка 11 обесточена, так как тиристоры .6 и 7 закрыты. Фактически в этом режиму .

схема работает как последовательнопараллельный инвертор, так как контур , состо щий из конденсатора 12 и дроссел  13, имеет на частоте инвертора емкостной сдвиг, близкий к 9(У .

При необходимости включени  нагрузки 11 и выключени  нагрузки 10 управлени  подает импульсы следующим образом.

Если в момент, предшествовавший переключению, включены тиристоры 2 и 5, то в момент переключени  подаютс  импульсы на тиристоры 3 и 6. При этом происходит коммутаци , и тиристор 5 закрываетс  разр дом конденсаторов 12 и 8 через тиристор 3, а тиристор 2 - разр дом конденсатора 12 через незар женные конденсаторы 9 и 14 и тиристор 6. Аналогично при включенных тиристорах 3 и 4 подаютс  импульсы на тиристоры 2 и 7, и при этом происходит коммутаци , в результате которой нагрузка 10 отключаетс , вследствие того, что выключены тиристоры 4 и 5, а нагрузка 11 подключаетс  через тиристоры 2 и 7 и б и 3, работающие попарно, к источнику питани .

Далее пор док работы повтор етс .

Управление установкой осуществл етс  так, чтобы напр жение на выходе выпр мител  источника питани  соответствовало суммарной мощности обеих нагрузок (10 и 11), а отношение длительности работы групп 4, 5 и б, 7 к периоду широтно-импульсной модул ции (ШИМ) определ етс  из услови  поддержани  заданной мощности на каждой из нагрузок. Период ШИМ выбираетс  из технологических требований. Период переключени  установки с нагрузки на нагрузку должен в несколько ра превышать период работы инвертора.

Использование cxeNttJ позвол ет значительно улучшить пусковые характеристики инвертора и его динамические характеристики в режиме переключени  тока с одной нагрузки на другую.

Claims (3)

1. Автономный инвертор, содержа щий св занные со входными выводами через дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, подключенным параллельно паре выходных выводов, и, по крайней мере, одну цепочку из двух последовательно соединенных тиристоров, обща  точка которых св зана с одним из второй пары выходных выводов, шунтированных дополнительным конденсатором, причем другой выходной вывод второй пары соединен с одним из выходных выводов первой пары, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик, он снабжен параллельным LC-контуром, включенным в диагональ моста последовательно с коммутиру;ощим конденсатером , причем точка соединени  последнего с LC-контуром подключена к указанному другому выходному выводу второй и последующих пар выходных выводов .

2, Инвертор по п. 2, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, он снабжен, по крайней мере, одним дополнительным параллельным LC-контуром, соединенным последовательно с дополнительным конденсатором и подключенным к общей

точке указанных двух последовательно соединенных тиристоров.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Ситник Н.Х. Силова  полупроводникова  техника. М., Энерги , 1968.

2.Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л.; Энерги , 1973.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке 2604963/07,

кл. Н 02 М 7/515, 1978.