SU847467A1 - Инвертор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти применение .при создании источников повышенной частоты с широкими функциональными возможност ми.

Известны тиристорные инверторы, состо щие из нескольких  чеек, подключенных к источнику питани  через входной дроссель Cl3,2l и з.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  инвертор,содержащий тиристорные  чейки с обратными диодами, кажда  из которых подключена к источнику питани  через входной дроссель, а к выходному зажиму - через последовательный колебательный контур. Управл ющие электроды тиристоров инвертора соединены с задакицим генератором f 3 .

Недостатками известного инвертора  вл ютс  узкие функциональные возможности . Это св зано с трудност ми.

возникающими при регулировании мощности инвертора.

При работе на нагрузку, представл ющую собой параллельный колебательный контур, регулирование мощности осуществл ют изменением частоты выходного тока инйертора. При этом диапазон регулировани  мощности зависит от добротности нагрузочного контура и допустимого диапазона изменени  частоты . JUJH многих нагрузок требуетс  производить регулирование мощности при посто нной частоте выходного тока инвертора. В этих случа х известный инвертор не может быть использован .

Цель изобретени  - расщирение функциональных возможностей инвертора .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что инвертор, содержащий тиристорные . чейки с обратными диодами, анодна  группа каждой из которых через соответствующий входной дроссель св зана с положительным входным выводом и через LC-контур соединена с первым выходным вьгаодом, а катодные группы соединены со вторым выходным выводом и отрицательным входным выводом, причем управл ющие электроды тиристоров  чеек соединены с задающим генератором , снабжен дополнительными тиристорами и диодами, каждый из которых включен последовательно со входным дросселем и соединен встречно-параллельно с одним из дополнительных тиристоров , управл ющие электроды которых через элементы.задержки подключены к задающему генератору, На фиг.I показана принципиальна  схема инвертора; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип действи  инвертора. Инвертор (фиг.1) выполнен на двух тиристорных  чейках. Ячейки содержат тиристоры 1 и 2, параллельно которым включены обратные диоды 3 и 4, и подключены к источнику питани  через входные дроссели 5 и 6 и к выходному выводу через последовательные колебательные LC-контуры, образованные конденсаторами 7 и 8 и дроссел ми 9 и 10. Нагрузка 11 пред ставлена в виде параллельного колебательного контура, образованного компенсирующим конденсатором 12, индуктивностью нагрузки 13, ее активным сопротивлением 14. Управл ющие элект ды тиристоров 1 и 2 подключены к задакщему генератору 15. В цепи вход ных дросселей 5 и 6 включены Диоды 16 и 17, встречно-параллельно которы включены тиристоры 18 и 19, Управл ю щие электроды тиристоров 18 и 19 через элементы 20 и 21 задержки подключены к задающему генератору 15. На фиг.2 диаграммы, показанные сплошной линией, относ тс  к первой  чейке, штриховой - ко второй  чейке На фиг.20 приведена временна  диагра ма распределени  импульсов управлени на тиристор 1 (сплошна  лини ) и тиристор 2 (штрихова  лини ). На фиг.2 показаны управл ющие импульсы на тиристоры 18 и 19; на фиг.2й - токи вентилей 1,3 и 2,4; на фиг.2г - токи входных дросселей 5 и 6; на фиг.2 напр жени  на конденсаторах 7 и 8; на фиг.2е - ток нагрузки П. Ячейки инвертора работают поочере но, со сдвигом друг относительно дру га на период тока нагрузки (й)иг.2 . 8 74 , Пусть в момент на тиристор 1 поступает очередной управл ющий импульс (фиг.2с|). Тиристор 1 открываетс , и по цепи 1-11-9-7-1 течет ток разр да конднесатора 7. Параметры указанной цепи выбраны так, что этот ток носит колебательный характер (фиг.2Ь,е), В момент ток тиристора 1 равен нулю, и он выключаетс . В течение времени, ток проводит диод 3, при этом к тиристору 1 прикладываетс  запирающее напр жение, равное пр мому падению напр жени  на открытом диоде, и тиристор 1 восстанавливает управл ющие свойства. В момент времени , подают управл ющий импульс на тиристор 2 второй  чейки. При этом процессы, протекающие в инверторе, аналогичны указанным . Входные дроссели 5 и 6 выбраны так, что инвертор работает в режиме прерывистого входного тока. За врем  провод щего состо ни  тиристора 1 и диода 3, т.е. в течение О , ток дроссел  нарастает по цепи 5-19 (или 17-3(или 1) - источник питани дроссель 5 , (см.фиг.2г.). В момент . выключаетс  диод 3, и ток дроссел  протекает по цепи 5-17-7-9-11источник питани  - дроссель 5. В момент ток через дроссель 5 равен нулю. Конденсатор 7 к моменту времени t( зар жаетс  до напр жени  больчем напр жение источника питашего ни . В течение времени tp;- t вентиЛИ 1,3,19 и 17 закрыты, поэтому напр жение на конденсаторе 7 посто нно. В момент с элемента 20 задержки на управл ющий электрод тиристора 19 поступает импульс управлени  /фиг.25j После включени  тиристора 19 конденсатор 7 по цепи 7-19-5 - источник питани  - I1-9-7 разр жаетс  на источник питани  и возвращает ему запасенную энергию. При этом ток дроссел  5 отрицателен и нарастает по абсолютной величине (фиг.. В момент на тиристор 1 с задающего генератора 15 поступает очередной зшравл ющий импульс и указанные процессы повтор ютс . Мощность, отдаваема  в нагрузку тиристорной  чейкой за врем  О-йьравна где Uj - напр жение источника питани ;

Зн среднее значе ше тока дрос сел  5 за врем  О-,. Q зависит от -fcg- момента включени  тиристора 19 по отношению к моменту включени  тиристора 1. В случае , когда момент совпадает с t, (случай, когда врем  .задержки между импульсами на тиристоры 1 и 19 равно периоду) , ток /t(.j дроссел  5 всегда положителен, поэтому Лс1со зл симален и инвертор выдает в нагрузку максимально возможную мощность.

При задержке импульсов на тиристоры 1 и 19 меньшей, чем период, ток ij дроссел  5 в течение времени (фиг.22)отрицателен, что приводит к снижению тока 3dcp мощности инвертора . В случае, когда момент tg совпадает с моментом Ьл,ток отрицателен в течение времени .-t, , ток Лс1ср равен минимально возможному, и мощность инвертора близка к нулю.

Регулиру  с помощью элементов 20 и 21 задержки задержку импульсов управлени  на тиристоры 19 и 18 по отношению к импульсам управлени  тиристоров 1 и 2 регулируют мощность инвертора. Частота выходного тока инвертора не зависит от задержки импульсов управлени  на тиристоры 19 и 18, поэтог1у возможно регулировать мощность инвертора при посто нной частоте выходного тока. Это расширнет функциональные возможности инвертора , так как позвол ет регулировать мощность и частоту инвертора независимо друг от друга.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР К 155222, Н 02 М 7/515, 1956.

2.Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энерги , 1973, с.95-101.

3.Кощеев Л.Г. Преобразователи повьшенной частоты дл  индукционного нагрева. М., Электротехника, 1970, № 12, с.23-25.