RU1308138C - Series inverter - Google Patents

Series inverter

Info

Publication number
RU1308138C
RU1308138C SU3817856A RU1308138C RU 1308138 C RU1308138 C RU 1308138C SU 3817856 A SU3817856 A SU 3817856A RU 1308138 C RU1308138 C RU 1308138C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
windings
winding
current
capacitors
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Р. Лепп
Х.М. Сибгатулин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6476
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6476 filed Critical Предприятие П/Я Р-6476
Priority to SU3817856 priority Critical patent/RU1308138C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1308138C publication Critical patent/RU1308138C/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам ДГ1Я пре- -образовани  посто нного тока в импульсный и может быть использовано в качестве источников питани  дл  дуговой и плазменнодугозой резки. Целью  вл етс  повышение выходкой мощности и надежности Устройство содержит четное число  чеек, кажда  т которых состоит из Ti-iDticiopa 4, конденсаторов 5 i перзичмь х обмоток 9, 20 траисформзгсрсв (т) 12. И. Допо.пиительные об- котки 21.22 1 12, 14 соединены согласно последовательно t-; .1ог;.л. к входным выводам через обратные В ЗнтинИ 6, 7. Точка соединени  обмоток 21,22 под сП Очена к цвул ,цмодам ps c /nerisum В, Э и конденсатора л 15, 1& обмотга- 23, 24 через дроссе.пи 10,11 и р,здепительные диоды 17, 18 подключены к нагрузке. Ве.пичины нзпр,9)кений на тиристорах 4 всегда посто нны по зе.пичине как в режиме короткого замыкани , TSK ii s режиме .холостого хода. В нагрузк) пос-уп-ет попньй ток перезар да конденсаюрса Tdt pe cy epaции. 2 ил. ,1 UTT . Г fi- . л f. т I Ь- i 1.0 I vi--V Ь / °-т Й4 Ш .Сй ы ф &s и kfFIELD OF THE INVENTION The invention relates to a DG1YA device for converting direct current into pulsed DC and can be used as power sources for arc and plasma arc cutting. The aim is to increase the output of power and reliability. The device contains an even number of cells, each of which consists of Ti-iDticiopa 4, capacitors 5 i windings 9, 20 traisformsgrsvs (t) 12. I. Additional heating circuits 21.22 1 12 , 14 are connected in series according to t-; .1og; .l. to the input terminals through the reverse ones. In Cntin 6, 7. The connection point of the windings is 21.22 under cP. It is connected to the terminals, ps c / nerisum B, E and l capacitors 15, 1 & winding - 23, 24 through drosse. pi 10.11 and p, diode diodes 17, 18 are connected to the load. The reasons for NZPR, 9) Kenya on thyristors 4 are always constant for the same reason as in the short circuit mode, TSK ii s. Idling mode. In the load), the last recharge current and the condensation Tdt pe cy eparation are supplied. 2 ill. , 1 UTT. R fi-. l f. t I b - i 1.0 I vi - V b / ° -t Y4 S. Sy s f & s and kf

Description

Изобретение относитс  к устройствам длл преобразовани  посто нного тока в импульсный и может быть использовано в качестве источников питани  дл  дуговой сварки и плазменно-дугооой резки.The invention relates to devices for converting direct current to pulsed and can be used as power sources for arc welding and plasma-arc cutting.

Целью изобретени   вл етс  повышение выходной мощности в цепь нагрузки и надежности.The aim of the invention is to increase the output power in the load circuit and reliability.

На фиг, Т изображена электрическа  схема последовательного инвертора; нз фиг. 2 - временные диаграммы токов I м напр жений U на элеме нтах схемы; а - напр жени  на тириеторе  чейки в режиме холостого хода; б - тока, проход щего через первичную обмотку трансформатора в ре- жиме холостого хода; в - напр жени  на первичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода; г - напр жени  на тиристоре  чейки в режиме коротксго.замк- кани ; д - напр жени  на первичной обмотке трансформатора в режиме короткого замыкани ; е - трка на выходных клеммах инвертора в режиме короткого замь(кани ; ж - напр жени  на дополнительном конденсаторе в режиме холостого хода,In Fig., T is a circuit diagram of a series inverter; NC FIG. 2 - time diagrams of currents I m voltage U on circuit elements; a - voltage at the cell tiritor in idle mode; b - current passing through the primary winding of the transformer in idle mode; c - voltage at the primary winding of the transformer in idle mode; g - voltage on the thyristor of the cell in the short-circuit mode; e - voltage on the primary winding of the transformer in the short circuit mode; e - three at the output terminals of the inverter in the short-circuit mode (kani; g - voltage at the additional capacitor in idle mode,

Инвертор содержит четное число  чеек 1 и 2, соединенных между собой последовательно-параллельно , перва  из которых подключена к положительному зыводу источника 3 питани  ив каждую из которых вход т параллельно соединенные тиристор 4 и конденсатор 5, обратные вентили G и 7 по числу  чеек, два последовательно согласно соединенных диода 8 и 9 рекуперации, Диод 8 ре(уперации катодом подключен к положительному Выводу источника 3 ni/iTa- ни .The inverter contains an even number of cells 1 and 2, connected to each other in series-parallel, the first of which is connected to the positive terminal of the power supply 3 and each of which includes parallel connected thyristor 4 and capacitor 5, check valves G and 7 according to the number of cells, two in series according to the connected recovery diodes 8 and 9, the diode 8 re (cope cathode is connected to the positive terminal of source 3 ni / iTa- ni.

Кроме того, инвертор содержит дроссели 10 и 11. трансформатор Т2, блок упраэле- ни  13. трансформатор 14, дополнительные конденсаторы Т5 и .16, разделительные диоды 17 и 18. При этом дроссели tO м И выполнены бднообмоточными, а трансфор- мйторы 12 и 14 трехобмоточными. Первм1 - ныё обмотки 19 и 20 соответственио трансформаторов 12 и 14 включены после- довэтельно с тиристором 4 каждой  чейки 1 и 2 соответственно, дополнительные обмотки 21 и 22 соответственно каждого трансформатора 1-2 и 14 включены последовательно согпасно с соотеетствующими об- ратнь)М1/з вентил ми 6 и 7, причем анод вентил  6 подключен к отрицательному выводу источника 3 питани  и обща  точка обмоток 21 и 22 трансформаторов 12 и 14 подключена к общей точке диодов 8 и 9 рекуперации, параллельно которым вкпюче- иы дополнительные конденсаторы 15 и 16, а вторичныеобмотки 23 и 24 соответственно трансформаторов 12 и 14 через соответству0In addition, the inverter contains reactors 10 and 11. transformer T2, control unit 13. transformer 14, additional capacitors T5 and .16, isolation diodes 17 and 18. At the same time, the inductors tO m AND are made windings, and the transformers 12 and 14 three-winding. The first1 - current windings 19 and 20 of the corresponding transformers 12 and 14 are connected in series with the thyristor 4 of each cell 1 and 2, respectively, the additional windings 21 and 22 of each transformer 1-2 and 14, respectively, are connected in series according to the corresponding reverse) M1 / with valves 6 and 7, moreover, the anode of valve 6 is connected to the negative terminal of the power supply 3 and the common point of the windings 21 and 22 of the transformers 12 and 14 is connected to the common point of the recovery diodes 8 and 9, in parallel with which additional capacitors 15 and 16 are included, and secondary windings 23 and 24, respectively, of transformers 12 and 14 through corresponding

55

00

66

00

55

00

00

55

ющие дроссели 10 и 11 и диоды 17 и 18 подключены к выходным выводам 25 и 26 инвертора.The inductors 10 and 11 and the diodes 17 and 18 are connected to the output terminals 25 and 26 of the inverter.

Работа предлагаемого инвертора осу- щестсл етс  следующим образом. Режим работы - холостой ход (сопротивление нагрузки равно бесконечности),The operation of the proposed inverter is as follows. Operating mode - idling (load resistance is equal to infinity),

Величи-ка напр жени  на конденсаторе 5 ( чейка 1) равнаThe magnitude of the voltage across the capacitor 5 (cell 1) is equal to

и, and,

3 3

г,це Us Величина напр жени  источника 3;d, ce Us Value of voltage of source 3;

Wi9 - число виткое первичной обмотки Трансформатора 12;Wi9 - the number of turns of the primary winding of the Transformer 12;

NZV число витков обмотки рекуперации трансформатора 12.NZV number of turns of transformer recovery winding 12.

Такое же по аеличмне напр жение приложено к тиристору 4 первой  чейки. В момент времени ti (фиг, 2а) от блока управлени  13 на тиристор 4 поступает импульс управлени , напр жение на тиристоре падает до нул  (фит, 2а), к первичной обмотке 19трансформ.дтора 12 ( чейка 1) прикладываетс  напр жение Ui9 (фиг. 2в), в момент - времени 12 сердечник трансформатора 12 (фиг. 1) насыщаетс  и начинаетс  колебательный разр д конденсатора 5 ( чейка 1) через 4 и остаточную индуктивность первичной .обмотки 19, тока приведена на фиг, 26.The same voltage is applied to the thyristor 4 of the first cell. At time ti (Fig. 2a), a control pulse is supplied to the thyristor 4 from the control unit 13, the voltage on the thyristor drops to zero (fit, 2a), and the voltage Ui9 is applied to the primary winding 19 of the transformer-12 (cell 1) (Fig. .2c), at time instant 12, the core of the transformer 12 (Fig. 1) is saturated and the oscillatory discharge of the capacitor 5 (cell 1) begins through 4 and the residual inductance of the primary winding 19, the current is shown in Fig. 26.

В момент времени ta напр жение на индукт1 5В остм пврзичной обмоткм 19 становитс  равным . а ток через нее (фиг, 26) достигает максимума. Напр жение на конденсаторе .16 (фиг. 2ж) до момента t3 равно величине напр жени  источника 3 с пол риостью, показанной иа фиг, 1, Напр жение на обмотках 19 и 21 мен ет знак, вентиль 7 открываетс  и обмотка 21 нагружаетс  на источник 3 и конденсатор 16; напр жени  источника 3 и конденсатора 16 равны по величине м встречно направлены. Так как обмотки 19 и 21 магнитосв заны, начинаетс  переход тока из обмотки 19 в обмотку 21, при этом ток обмотки 19 уменьшаетс  до нул  к моменту времени t4. конденсатор 16 разр жаетс  до нул  (фиг, 2ж), ток рекуперацим замыкаетс  до цепи; обмотка 21. вент иль 7, источник 3, диод 9, Ток спадает по линейному закону, электромагнитна  анерги  возвращаетс  в источник 3, напр жение на первичной обмотке 19 (фиг, 2й), конденсаторе 5 остаютс  посто нными,, к тиристору 4 прикладываетс  небольшое обратное напр жение в течение всего интервала рекуперации энергии. В момент времени ti (фиг. 2а) рекупераци  закаичиваетс , напр жение на обмотке 19 (фиг. 1) становитс  равным нулю. Обратное напр жение на тиристоре 4 скачком возрастает до напр жени  на конденсаторе 5 (фиг, 2а) и остаетс  посто нным по величине до мо- мента включени  тиристора 4 второй  чейки: форма его изменени  показана на фиг. 2а после момента времени te.At time ta, the voltage across inductance 1 5V of the resistive current winding 19 becomes equal. and the current through it (FIG. 26) reaches a maximum. The voltage across the capacitor .16 (Fig. 2g) up to time t3 is equal to the voltage of the source 3 with the polarity shown in Fig. 1, The voltage across the windings 19 and 21 changes sign, the valve 7 opens and the winding 21 is loaded onto the source 3 and capacitor 16; The voltages of the source 3 and the capacitor 16 are equal in magnitude to the opposite directions. Since the windings 19 and 21 are magnetically coupled, the transition of the current from the winding 19 to the winding 21 begins, while the current of the winding 19 decreases to zero at time t4. the capacitor 16 is discharged to zero (Fig. 2g), the regenerative current is closed to a circuit; winding 21. ventil 7, source 3, diode 9, The current drops linearly, the electromagnetic power returns to source 3, the voltage on the primary winding 19 (FIG. 2), the capacitor 5 remains constant, a small voltage is applied to the thyristor 4 reverse voltage throughout the entire energy recovery interval. At time ti (Fig. 2a), the recovery is stopped, the voltage across the winding 19 (Fig. 1) becomes equal to zero. The reverse voltage on the thyristor 4 rises abruptly to the voltage on the capacitor 5 (Fig. 2a) and remains constant in magnitude until the thyristor 4 of the second cell is turned on: the form of its change is shown in Fig. 2. 2a after time te.

Пор док работы  чейки 2 в режиме холостого хода не отличаетс  от пор дка рабо- ты первой  чейки в силу cим 4eтpим схемы.The order of operation of cell 2 in idle mode does not differ from the order of operation of the first cell by virtue of this 4-th scheme.

Рассмотрим пор док работы инверторов в режиме короткого замьжаниз. В момент времени ti включаетс  тиристор 4 { чейка 1), напр жение конденсатора 5 при- клад ываетс  к первичной обмотке 19 трансформатора 12, форма напр жени  Dig приведена на фиг. 2д.Let us consider the order of operation of inverters in the short-circuit mode. At time ti, thyristor 4 (cell 1) is turned on, the voltage of capacitor 5 is applied to the primary winding 19 of transformer 12, the form of voltage Dig is shown in FIG. 2d

Ток переичной обмотки 19 повтор ет приведенную форму тока (фиг. 2е} вторич- ной обмотки 23. Ток вторичной обмотки протекает через дроссель 10, диод 17. Колебательный peжv1м перезар да конденсатора 5 определ етс  приведенным значением индуктивности дроссел  10. В момент времени t3 (фиг. 2г) напр жени  на обмотках 19, 21, 23 трансформатора 12 мен ют знак и достигают однозначного кратного уровн , соответствующего открытию вентил  7 при достижении величины напр жени  на обмотке 21, разного величине напр жени  источника .питани  3.The current of the transverse winding 19 repeats the reduced current shape (Fig. 2e} of the secondary winding 23. The current of the secondary winding flows through the inductor 10, diode 17. The oscillatory re-output voltage of the capacitor 5 is determined by the reduced inductance of the inter-circuit 10. At time t3 ( Fig. 2d), the voltages on the windings 19, 21, 23 of the transformer 12 change sign and reach an unambiguous multiple level corresponding to the opening of the valve 7 when the voltage on the winding 21 reaches a different voltage value of the power supply 3.

Ток первичной обмотки 19 трансформатора 12 прекращаетс . Энерги , накопленна  в дросселе 10. рекуперируетс  в источник 3 по цепи; обмотка 21, вентиль 7, источник 3, диод 9. Токи циркулируют только в цеп х обмоток 23 и 21, спадают поThe primary current 19 of the transformer 12 is stopped. The energy stored in the inductor 10. is recovered to source 3 in a chain; winding 21, valve 7, source 3, diode 9. Currents circulate only in the chains of windings 23 and 21, fall along

Фор мула изобретени Formula of the invention

Последовательный инвертор, содержащий чётное число  чеек, соединенных попарно последовательно и подключенных к соответствующим входным выводам, каж- дал из которых состоит из последовательно соединенных тиристора и первичной обмот- ки соответствующего электромагнитного элемента, зашунтирозанных конденсато- рои. а дополнительные обмотхи указанных электромагнитных элементов каждой пары  чеек соединены согласно последовательно и через соответстаующую пару обратных вентилей подключены к входным выводам, соединенным с двум  последовательно включенными диодами рекуперации, точка A serial inverter containing an even number of cells connected in pairs in series and connected to the corresponding input terminals, each of which consists of a thyristor connected in series and the primary winding of the corresponding electromagnetic element, shunted capacitors. and additional windings of the indicated electromagnetic elements of each pair of cells are connected in series according to and through an appropriate pair of check valves connected to the input terminals connected to two recovery diodes connected in series, the point

линейному закону до моме.нга врзменм tS (фиг. 2г). Напрйжеми  из о5мот-а. стансв т- с  равными нулю, на тиристоре 4 по вл етс  обратное напр жение, равное по величине напр жению на конденсаторе 5 иlinear law up to the moment of time tS (Fig. 2d). Go to o5mot. becomes equal to zero, the reverse voltage appears on the thyristor 4, equal to the voltage on the capacitor 5 and

,, Wio равное из тт;- . Так как сумма напр жении,, Wio equal to TT; -. Since the amount of voltage

Wo 1Wo 1

на конденсаторах 5  чеек первой и второй должка быть равна напр жению источника 3, то пр мое напр жение на тиристоре 4on the capacitors 5 cells of the first and second should be equal to the voltage of the source 3, then the direct voltage on the thyristor 4

 чейки второй равно Уз (1the second cell is equal to Uz (1

Wl9. 1Л/21Wl9. 1L / 21

Величины напр жений на тиристорах схемы всегда посто нны по величине как в режиме короткого 5змык;;ни , так и в режиме холостого хода и равны - пр мое напр Ч юThe voltages on the thyristors of the circuit are always constant in magnitude both in the short-gap mode ;; neither, nor in the idle mode, and are equal - direct, for example,

жение УЗ (1 + --- сбратное напр жение Д, т1ultrasonic voltage (1 + --- negative voltage D, t1

п Wion wio

W2TW2t

В нагрузку (к клеммам 25 г-:- 26) поступает полный ток перезар да к ондеисаторов инвертора , а также ток рекупер.ации.The load (to the terminals 25 g -: - 26) receives the total recharge current and the inverter ondeisators, as well as the recuperation current.

Изобретение позсол от при тех выходных частотах повысить вы.ходную мощность в 3-3.5 разз при проч-их равных услоп.м.чх, регул11рог1ач1Г5 выходной мощности МС.ЖКО. ОСущеСТЗЛЯТг. Ч5СГОТНЫМThe invention of Posol from at those output frequencies to increase the output power by 3-3.5 times with other equal conditions m.chh, regul11rog1ach1G5 output power MS.ZHKO. CONSTRUCTION CH5 READY

способом, либо путем под1 5згиичивани  сердечнихоЕ трэнсформгторРГ) ns-tJcrosHnwM током (увеличен - е. тока холостого хода, не трансформируемого в KSfpy icy).either by way of or by warming up the cordial transformformtorGH) ns-tJcrosHnwM current (increased - i.e., no-load current that cannot be transformed into KSfpy icy).

(56) Ааторское спидетельг.тво СССР № 1011016, кп. Н 02 М 7/51ь. |У80. Авторское свидетельство СССР . кл. Н 02 М , 1983,(56) Atorsky certificate of certificate of the USSR No. 1011016, kp. H 02 M 7 / 51b. | U80. USSR copyright certificate. class H 02 M, 1983,

соединени  которых подкл С)Чйиз к точкам соединени  указанных дополмитольиых обмоток , а также дополнительный злектромаг- к«тный элемент и блок упрйелек л , отличающийс  тем, что, с целью повышени  выходной мощности путам трансформации ПО.ПНОГО тока переглрлд г/снденсзторов в цепь нагрузки м ПОЕЫШЙНИЙ мйдсжности, он снабжен двум  дополнительными конденсаторами и разделительны , дкодзми, в качестве дополнительного э. зектромзгнитного элемента использозанм дроссели, s а каче- cvse электромагнитных эпемеитоа  чеек - трансформаторы, зторичн   обмотк каждого из которых через соотвб ствующий дроссель и разделительный диод подключена к выходным выЕодаг-,the connections of which are connected C) to the connection points of the indicated additional voltage windings, as well as an additional electromagnet element and control unit, characterized in that, in order to increase the output power to the PO transformation paths, the current is redirected by the g / senna sensors to the load circuit m. EXTRAORDINARY, it is equipped with two additional capacitors and isolating, dkozmi, as an additional e. the electromagnet element using the chokes, s and the quality of the electromagnetic ephemete cells are transformers, the secondary winding of each of which is connected to the output outputs of the corresponding choke and a diode,

SU3817856 1984-11-30 1984-11-30 Series inverter RU1308138C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3817856 RU1308138C (en) 1984-11-30 1984-11-30 Series inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3817856 RU1308138C (en) 1984-11-30 1984-11-30 Series inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1308138C true RU1308138C (en) 1993-10-15

Family

ID=21148756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3817856 RU1308138C (en) 1984-11-30 1984-11-30 Series inverter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1308138C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH07337035A (en) Noncontact high frequency power supply
JP4682482B2 (en) Switching power supply circuit
US20040174725A1 (en) Power supply apparatus
RU2291550C1 (en) One-phased semi-bridge inverter
EP0058399B1 (en) High frequency switching circuit
RU1308138C (en) Series inverter
US4464710A (en) Simplified d.c. to d.c. converter
US11063519B2 (en) Efficient high voltage power supply for pulse capacitor discharge applications
US3213352A (en) Static inverters
SU1690178A1 (en) Pulse generator
SU955447A1 (en) Inverter
SU1262659A1 (en) Stabilized d.c.voltage converter
SU750685A1 (en) Self-sustained series inverter
RU2024176C1 (en) Single-phase inverter
SU688971A1 (en) Single-phase thyristorized bridge-type inverter
RU2619079C1 (en) Thyristor frequency converter
SU1665478A1 (en) Dc voltage converter
SU972639A2 (en) Resonance series-parallel inverter
SU1332489A1 (en) Series inverter
SU868956A1 (en) Semi-bridge transistorized inverter
SU1711309A1 (en) Self-excited inverter
SU877754A1 (en) Inverter
SU773867A1 (en) Self-exciting series inverter
SU1529382A1 (en) Serial inverter
SU756577A1 (en) Self-sustained series inverter