SU838975A1 - Последовательный инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может использоватьс  в тиристорных преобразовател х частоты дл  индукционного нагрева. Известны последовательные автономные инверторы, позвол ющие ре .гулировать мощность на выходе, содержащие подключенную к источнику питани  через входной дроссель нагрузочную цепь с разделительным конденсатором и подсоединенный параллельно нагрузочной цепи тиристор ный мост со встречно-параллельными диодами и коммутирующей Lc-цепью, причем коммутирующа  цепь -имеет два дроссел , включенные в различные плечи моста 1, Вентили этого инвертора перегру жены токами внутримостового разр д коммутирующего конденсатора, что сужает диапазон регулировани  и устойчивость работы. Кроме того, данна  схема сложна, так как содер не один,, а два коммутирующих дроссел  . Наиболее близким к предлагаемом  вл етс  последовательный инвертор содержащий подключенные к источник питани  через входной дроссель цеп нагрузки с разделительным конденсатором и тиристорный мост со встречно-параллельными диодами и коммутирующей L С-цепью в диагонали переменного тока, а также дополнительный дроссель, шунтированный тиристорами. Этот инвертор обладает расширенным диапазоном регулировани  и повышенной коммутационной устойчивостью , однако имеет существенный недостаток - сложность, поскольку дополнительный дроссель включен последовательно с LС-цепью, а шунтирующие его тиристоры соединены встречно-параллельно, ; Известны инвертор большой мощности , в которых тиристорный мост реально выполн етс  в виде парашлельного , последовательного или смешанного соединени  нескольких схем, что необходимо дл  равномерной загрузки всех силовых элементов 3, Такие инверторы также сложны, возникает необходимость введени  в ,схему дополнительных дросселей по I числу мостов и вдвое большего количества шунтирующих тиристоров. Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.

Дл  выполнени  поставленной цели в инверторе 21, дополнительный дросель включен между точкой соединени цепи нагрузки со входным дросселем и тиристорным мостом, причем тиристры , шунтирующие дополнительный дроссель , включены в пр мом направлении На фиг. 1 представлена принципиальна  схема последовательного инветора на фиг. 2 - временные диаграммы .

Схема содержит подключенную к источнику питани  через входной дроссель 1 цепь нагрузки, состо щую из раздели:тельного конденсатора 2, защитного дроссел  3 и нагрузки 4. Параллельно нагрузочной цепи подсоединен тиристорный мост на тиристорах 5-8 со встречно-параллельными диодами 9 - 12, в диагональ переменного тока которого включена коммутирующа  LС-цепь/ состо ща  из дроссел  13 и конденсатора 14. Дополнительный дроссель 15 включен между нагрузочной цепью и тиристорным мостом и зашунтирован тиристорами 16 и 17, включенными в том же направлении, что и тиристоры моста.

Схема работает следующим образом .

В начальный момент времени разделительный конденсатор 2 большой емкости зар жен до напр жени  источником питани , а конденсатор 14 коммутирующей цепи - до некоторого напр жени  пол рности (фиг.1). В этот момент подаютс  управл ющие импульсы на тиристоры 16, 5, 8, и конденсатор 14 колебательно перезар жаетс  по цепи тиристор 8 - нагрузка 4 - дроссель 3 - конденсатор 2 - тиристор 16 - тиристор 5 дроссель 13. В момент времени t ток, протекающий по этой цепи, переходит через ноль, и тиристоры 16, 5, 8 выключаютс , после чего начинают проводить диоды 9 и 12, пропускающие обратную полуволну тока перезар да конденсатора 14 (фиг. 2 а , ток тиристорного моста) а вместо тиристора 16 в цепь перезар да включаетс  дополнительный дроссель 15. В течение интервала проводимости диодов 9 и 12 к тиристорам моста 5 и 8 прикладываетс  небольшое обратное напр жение способствующее их восстановлению. За счет введени  в цепь дополнительной индуктивности врем  восстановлени  увеличиваетс  по сравнению с обычной схемой без дополнительного дроссел :

..°bf

bl5JlJjl3lbi.

.гЧСь

врем  восстановлени 

где тиристоров моста;

ip(Lc 0j - врем  восстановлени  . тиристоров моста в схеме без дополнительного дроссел ; индуктивности дросселей

15, 13 и 3.

Дополнительный дроссель также ограничивает крутизну подхода тока встречно-параллельных диодов к нулю, и, следовательно, коммутационные напр жени . Как и в известной схеме, в предлагаемом инверторе возможно регулирование выходной мощности за счет изменени  временного сдвига импульсов управлени  -иристора 16 относительно импульсов , управлени  тиристоров 5 и 8. В зависимости от величины этого сдвига измен етс  среднее за период значение волнового сопротивлени  колебательного контура инвертора, определ ющее мощность, выдел емую в нагрузке .

В течение следующего периода выходного тока, когда провод т сначала тиристоры 7 и 6, а затем диоды и тиристоры работают так же, как и в первом периоде. Затем процессы в схеме повтор ютс .

Как видно из графика напр жени  на дополнительном тиристоре (фиг. 26 период Ц- Ьд,  вл етс  временем восстановлени  тиристора 16, которое примерно вдвое меньше времени восстановлени  тиристоров, но вследствие значительной величины приложенного обратного напр жени  и малой скорости нарастани  пр мого напр жени 

,вполне достаточно дл  надежной ком:мутации дополнительного тиристора.

: Следует отметить, что, если в качестве дополнительных тиристоров используютс  приборы одного типа с тиристорами моста, то количество дополнительных тиристоров, соединенных параллельно, равно удвоенному количеству параллельно соединенных мостов в инверторе (фиг. 1, показано пунктиром). При этом параллельно соединенные дополнительные тиристоры включаютс  поочередно, синхронно с соответствующими тиристорами мостов, пропуска  соответствующие полуволны тока так, что средн   токова  загрузка дополнительных тиристоров примерно одинакова со средней токовой загрузкой тиристоров мостов. в случае использовани  в качестве дополнительных более мощных по допустимой токовой загрузке тиристоров может быть достаточным включение одного дополнительного тиристора, вклкзчаемого синхронно с каждым включением тиристоров в мостах. Все дополнительные тиристоры мс(гут быть установлены на одном общем охладителеГ

Claims (3)

1.Тиристорные преобразователи частоты дл  индукционного нагрева металлов. Труды Уфимского авиационного института. Вып. 64, Уфа, 1974, с. 5-11.

2.Авторское свидетельство СССР . 712911, кл. Н 02 М 7/515, 1977.

;

3. Тиристорные преобразователи ;частоты дл  индукционного нагрева метёшлов. Труды УАИ. Вып; XXI1. Уфа, 1971, с. 52-64.