SU851698A1 - Последовательный инвертор - Google Patents

Description

(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

I

Устройство относитс  к преобразовав тепьной технике и может быть испопьаовано при соэаании стабипизированных источников высокочастотной энергии.

Известны инверторы, в которых ал  ограничени  напр жени  на нагрузке использованы возвратные цепи l и t.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  инвертор, в котором напр жение дополнительной обмотки выходного транс- , форматора сравниваетс  с напр жением источника питани . При превышении напр жени  на оополвительной обмотке опорного напр жени  источника питани  веыгапи в возвратной аепи включаютс , обес-)5 печива  протекание тока в этой цепи. Измен   Коэффициент трансформации можно получить желаемый уровень ограниче- . ни  напр жени  на нагрузке ,3 J..

В данном инверторе опорное напр же- ; ние остаетс  практически неизменным по величине во всех режимах инвертора. Поэтому при пуске инвертора или другом переходном режиме, когда не выполн етс 

условие Одд 7 (JQ г СОИвЪ (гае Одо- напр жение на дополнительной обмотке; UQнапр жение опорное), воа&р&тна  цепь не шунтирует нагрузку..

Указанный недостаток снижает надежность пуска и не позвол ет подучить хорошие динамические характеристшсв инвертора . Так, эквиваленты схема замещени  магнитострикционного прёофазоватв  , используемого в качестве нагрузки инвер тора, содержит два резонансньос контурамеханический и электрический. В двиамвческом режиме работы (iqrcK, наменение технологической нагрузки ва магвитострвк- тор, уход частъты) иаступпевве клехаввческого резонанса всегда остаетс  во 1Ц}е мени от э ктрического вызыва  резкое возрастание эквивалентного сопротввпевв  нагрузки, котора  в этом спучае восвт индуктивный характер. ,Еспи ве прин ть дополнительных мер дп  стабилвзаави вр- вертора, такие режимы часто вызывают срыв инвертировани . Цепь изобретени  - повышение надежности пуска и улучшение динамических характеристик инвертора. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что инвертор, содержащий тиристорный попумост, св занный через коммутирующий контур с двум  последовательно сое- оиненными разделительными ко гденсатора ми, выходной трансформатор, аополните ь- на  вторична  обмотка которого одним концом соединена с отрицательным, а Дру;ГИм концом св зана через диод с положительными входными выводами снабжен дополнительным вентилем и конденсатором включенным между отрицательным входным вьгаодйм и катодом диода, св зан-.. ным с положительным входным выводом через указанный дополнитепьный вентиль, а первична  рбмотк а выходного трансформатора включена в цепь разделительных конденсаторов. Дл  уменьшени  габаритов и веса выходного трансформатора, его долопнительна  обмотка включена согласно с пер вичной обмоткой. С цепью улучшени  формы кривой вы- ходкого тока в нагрузке последовательно с дополнительным вентилем включен дро9сель . Кроме того, с целью ограничени  выходного напр жени  до заданного уровн  и обеспечени  возможности его плавного регулировани , - выходной трансформатор снабжен второй дополнительной охоткой, а в качестве дополнительного вентил  вспопьзован тиристор, управл ющий электрод которого через пороговый элемент подключен к первому концу второй дополнительной оЫоткн, второй конец которой через резистор и юполнитейь ный аиод, включенный в обратном направлении , соединен с катодом указанного до полнительного тиристора, причем между первым концом второй дополнительной об мотки в катодом дополнительного диода включен второй резистор. На чертеже представлена {фввципиаль- на  электрическа  схбма стабилизированного последовательного инвертора. Инвертор содержит тиристорный по умост , выполненный на пр мых 1 и 2 и обратных 3 и 4 тиристора. Коммутирующие дроссели 5, 6 и 7 в схеме разнесены , а коммутирующий конденсатор 8 включен в диагональ полумоста. Последо вательно с разделительными конденсаторами 9 и 1О включен вьйсодной трансфор матор 11. Первична  обмотка этого трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток 12 и 13. Трансформатор имеет три вторичные обмотки: основную 14 и две дополнительных 15 и 16. К ; ке 14 пошслючена нагрузка 17. В цепи посто нного тока инвертора включен сглаживающий дроссель 18. Возвратна  цепь инвертора выполнена на конденсаторе 19 и обмотке 15, котора  водключена параллельно конденсатору 19 через диод 20. Параллельна  цепь из конденсатора 19 и обмотки 15 подключена о(шим концом к отрицательному входному вьгаоду, а другим концом через дополнительный вентиль (тиристор 21) и дроссель 22 св зана с положительным входным выводом. Управл юща  цепь тиристора -21 через Д4Жопнитепьный диод 23 и пороговый элемевт 24 (например, стабилитрон или дишстор ) подключена к делителю, образованному р,езисторами 25 в 26. Делитель подключен к о& лотке 16. Тирвсторный полумост работает как умножитель частоты. Поочередное включение тврвсторов 1-3-2-4 вызывает колебательный перезар д коммутирующего К(шденсатора S. При этом в обмотке 14 трансформируетс  напр жение удвоенной частоты. Работа инвертора дл  случа , когда в качестве вентв   21 использован диод, п {}овскодат следующим образом. IfycK. В момент пуска инвертора конде атсф 19 не зар жен, поэтому цепь, образованна  о&иоткой 15, диодом 20 и этим конденсатором, полностью шунтирует нагрузку 17. По мере зар да конденсатора 19 щун-шровани  ослабл етс , и в установившемс  режиме, если собгаодаетс  условие ZH Z ном ток в этой дели полностью прекращаетс . Здесь и далее ZH - сопротивление нагрузки; номинальное сопротивление на- . Вспв за врем  пуска сопротивление нагрузка значительно возрастает (ZH ZMOA/O; то к вентилю 21 прикладываетс  положительное напр жение, равное ar- ii f g-Uq-l -ro, где и - напр жение на бентипе 21; и (J - напр жение на по1 обмотках 12 41 5 |{ 13, соответственно; напр жение на конденсаторе 19; у. у - напр жение на разделительных конпенсатооах 9 и 1О. соот- конденсаторах ветственно.

5fisieae6

Вентиль 21 включаетс  и в контуретивно использоватьс и в других схемах

Claims (3)

19- 1-22-9-12-13-10-19 начинает про- инверторов, например, в мостовом внвертекать ток сброса, который подзар жаетторе, еспи выходной трансформатор вкпюраэцепитепьные конденсаторы 9 и 10. Таким образом, за врем  пуска инвертора .вначале выпопн етс  условие Zf Г ZMO/W затем н Zмо/л обеспечивающие надежный пуск инвертора. Установившийс  режим. Еспи в процессе работы инвертора сопроШвпение нагруз ки остаетс  неизменным, то по обмотке 15 ток не протекает, так как напр жение на конденсаторе 19 равно амплитудному значению напр жени  на этой обмотке. В случае бозрастани  сопротивлени  нагрузки , напр жение на обмотке 15 становитс  больше напр жени  на конденсаторе 19, что вызывает протекание тока в этой цепи . Следовательно, при увеличении сопро тивлени  нагрузки эта возвратна  цепь демпфирует нагрузку, стабилизиру  режим работы инвертора. Кроме того, как и при пуске инвертора, сброс может осуществл тьс  и по второму контуру 19-21-22-9-12-13-10-19 , еспи из рассмотрени  работы инвертора вид но, что в данной схеме используютс  два опорных напр жени  - напр жение на конденсаторе 19 и сумма напр жений на разI делительных конденсаторах 9 и 10, причем величина опорн  х) напр жени  на конденсаторе 19 измен етс  от О до значени , определ емого выражением и --и оЦгЦ от режима рабо ты инвертора. В схеме инвертора можно ппавно измен ть уровень ограничени  напр жени  на нагрузке. С этой целью в качестве вен , тип  21 использован тиристор, управл ющий импульс jHa который поступает с переменного резистора 25. Напр жение на нагрузке 17 всегда пропорционально напр жению на Дополнительной обмотке 16, с которой сигнал поступает на депитепь. Измен   величину сопротивлени  резистора 25, можно в нужный момент времени включать тиристор 21, ограничива  напр жение на нагрузке по контуру, рассмотренному при описании работы инвер тора. Еспи параметры инвертора и нагрузки подобраны так, что во всех режимах работы выполн етс  неравенство и,+Ц(л 7 У(ч 4 UtOi Данную цепь можно использовать дл  регулировани  напр жени  на нагрузке в широких пределах. Использованна  в полумостовом инверторе схема возвратной цепи может эффекчен в цепь раздепитепьного конденсатора. Принцип работ возвратной цепи остаетс  тот же. Формула изобретени  1.Последовательный инвертор, содержащйй тиристорный полумост, св занный через коммутирук ций контур с Двум  последовательно соединенными разделнтепьвыMR конденсаторами, выходной трансформатор , дотопнительна  вторична  обмотка которого одним концом, соедниеиа с отрицательным , а другим концом св зана через диод с положительными входными вывода ми, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности пуска и улучшени  динамических характеристик, о  снабжен допоп1О1телы1ьгми веншлем и кс денсатор м,включенным между отрицательным входным выводом и катоаам диода , св занным с положительным входным вьгаоДом через указанный дополнительный вентиль, а первична  обмотка выходного трансформатс включена- в цепь разделительных конденсаторов.

2.Инвертор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью улучше1га  массогабаритикос показателей, пополнитель на  обмотка выходного трансформатора включена согласно с первичной обмоткой.

3.Инвертор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью улучшени  формы кривой выходного тока, послед жатепьно с дополнительным вентилем включен дроссель:4 . Ивверт( по п. 1, отличающий с   тем, что, с цепью ограничени  выходного напр жен|1  до i за данного и обеспечени  возможности его плавого регулировани , выходкой трансформаор снабжен второй дополнительной обмотой , а в качестве дополнительного венти  использован тиристор, управл ющий лектрод которого через пороговый эле ент подключён к первому концу второй ополнительной обмотки, второй конец коорой через резистор и дополнительный иод, включенный в обратном направлении, оединен с катодом указанного дополнитепь ого тиристора, причем между первым ксшом второй дополнительной обмотки и Евто дом попопнительного аиоаа включен второй резистор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свиаетепьство СССР №535695, кп. Н 02 М 7/515, 1973.

/8 6Sie& 5

i/ i

К

f

2 68 2.Авторское свиаетепьство СССР N9 61О266, Kfl. Н 02 М 7/515, 1976. 3.Тиристоры. Технический справочник. Перевод с ангп. Под ред. В. А, Лабунцова и др. ,Иаа. 2-е, доп., М., Энерги , 1971, с. 294, рис. Г1-20,б.