RU2249294C2 - Current inverter - Google Patents

Current inverter Download PDF

Info

Publication number
RU2249294C2
RU2249294C2 RU2002121811/09A RU2002121811A RU2249294C2 RU 2249294 C2 RU2249294 C2 RU 2249294C2 RU 2002121811/09 A RU2002121811/09 A RU 2002121811/09A RU 2002121811 A RU2002121811 A RU 2002121811A RU 2249294 C2 RU2249294 C2 RU 2249294C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistors
diodes
phase bridge
resistor
diode
Prior art date
Application number
RU2002121811/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002121811A (en
Inventor
Е.М. Силкин (RU)
Е.М. Силкин
М.Е. Силкин (RU)
М.Е. Силкин
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ
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 Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ filed Critical Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ
Priority to RU2002121811/09A priority Critical patent/RU2249294C2/en
Publication of RU2002121811A publication Critical patent/RU2002121811A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2249294C2 publication Critical patent/RU2249294C2/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: converter engineering; power supplies for induction heaters.
SUBSTANCE: proposed current inverter built in the form of single-phase bridge around transistors with series-connected diodes and transistor shunting diodes is provided with newly introduced series circuits of which one incorporates voltage limiter and two resistors, other circuit has voltage limiter, and third one, two resistors, two diodes, and two capacitors. Each series circuit shorts out single-phase bridge built around transistors and connected to input leads through filter chokes. Third series circuit is connected to collector and emitter groups of single-phase bridge transistor through fourth and fifth series circuits, each incorporating diode, resistor, and choke. In case of open circuit in induction heater thyristor is turned on to short out single-phase bridge through capacitor that limits input voltage of inverter in response to thyristor failure. Input voltage of inverter is limited by limiting voltage across first series circuit.
EFFECT: enhanced operating reliability and noise immunity of current inverter; reduced switching loss and voltage surges.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для индукционного нагревателя.The invention relates to a conversion technique and can be used as a power source for an induction heater.

Известен инвертор тока, содержащий однофазный мост на транзисторах, коллекторная группа которого подключена к положительному входному выводу через дроссель фильтра, с конденсатором, шунтирующим выходные выводы инвертора тока, эмиттерная группа однофазного моста на транзисторах подключена к отрицательному входному выводу инвертора тока (Глазенко Т.А., Сеньков В.И. Схемотехнические и конструктивные методы обеспечения электромагнитной совместимости транзисторных преобразователей постоянного напряжения // Электричество. - 1989. - N 2. - C.37-43).A known current inverter containing a single-phase bridge on transistors, the collector group of which is connected to the positive input terminal through a filter inductor, with a capacitor shunting the output terminals of the current inverter, the emitter group of the single-phase bridge on transistors is connected to the negative input terminal of the current inverter (Glazenko T.A. , Senkov V.I. Circuit and constructive methods for ensuring electromagnetic compatibility of transistor DC-DC converters // Electricity. - 1989. - N 2. - C.37-43).

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы из-за высоких значений коммутационных потерь в транзисторах, высоких перенапряжений на элементах схемы инвертора тока при обрыве цепи нагрузки.The disadvantage of the current inverter is the low reliability due to the high values of switching losses in transistors, high overvoltages on the elements of the current inverter circuit when the load circuit breaks.

Известен инвертор тока, содержащий однофазный мост на транзисторах, коллекторная группа которого подключена к положительному входному выводу через дроссель фильтра, с конденсатором, шунтирующим выходные выводы инвертора тока, эмиттерная группа однофазного моста на транзисторах подключена к отрицательному входному выводу инвертора тока (П. 2155433, Россия, МКИ Н 02 М 5/451. Преобразователь частоты / Силкин Е.М. - Заявл. 13.04.99, Опубл. 27.08.00. - Бюл. N 24).A current inverter containing a single-phase bridge on transistors is known, the collector group of which is connected to the positive input terminal through a filter choke, with a capacitor shunting the output terminals of the current inverter, the emitter group of a single-phase bridge on transistors is connected to the negative input terminal of the current inverter (P. 2155433, Russia MKI N 02 M 5/451. Frequency converter / Silkin EM - Announcement 13.04.99, Publ. 27.08.00. - Bull. N 24).

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы из-за высоких значений коммутационных потерь в транзисторах, высоких перенапряжений на элементах схемы инвертора тока при обрыве цепи нагрузки.The disadvantage of the current inverter is the low reliability due to the high values of switching losses in transistors, high overvoltages on the elements of the current inverter circuit when the load circuit breaks.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является инвертор тока (Ruzsamyi Т., Baesanyi С. Transistor-wechelrichter fur Induktiwe Erwarmung // Period. polytechn. Mech. engineering. - 1986. - N 1. - S.99-122), который и рассматривается в качестве прототипа.The closest in technical essence to the invention is a current inverter (Ruzsamyi T., Baesanyi C. Transistor-wechelrichter fur Induktiwe Erwarmung // Period. Polytechn. Mech. Engineering. - 1986. - N 1. - S.99-122) and is considered as a prototype.

Прототип, содержит однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами, коллекторная группа которого подключена к положительному входному выводу через дроссель фильтра, с конденсатором, шунтирующим выходные выводы инвертора тока, тиристор, анод которого подключен к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами, второй конденсатор, диод, эмиттерная группа однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключена к отрицательному входному выводу.The prototype contains a single-phase bridge on transistors with series diodes, the collector group of which is connected to the positive input terminal through a filter inductor, with a capacitor shunting the output terminals of the current inverter, a thyristor, the anode of which is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes, a second capacitor , diode, emitter group of a single-phase bridge on transistors with series diodes connected to the negative input terminal.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы из-за высоких значений коммутационных потерь в транзисторах и диодах, пере напряжений на элементах схемы инвертора тока, возможных перегрузок тиристора при включении, возможных перегрузок транзисторов эмиттерной группы при выходе индукционного нагревателя из строя.The disadvantage of the prototype is the low reliability due to high values of switching losses in transistors and diodes, overvoltages on the elements of the current inverter circuit, possible thyristor overloads when turned on, possible overloads of the emitter group transistors when the induction heater fails.

Изобретение направлено на решение задачи повышения надежности работы инвертора тока, что является целью изобретения.The invention is aimed at solving the problem of improving the reliability of the current inverter, which is the purpose of the invention.

Указанная цель достигается тем, что в инверторе тока, содержащем однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами, коллекторная группа которого подключена к положительному входному выводу через дроссель фильтра, с конденсатором, шунтирующим выходные выводы инвертора тока, тиристор, анод которого подключен к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами, второй конденсатор, диод, катод тиристора подключен к эмиттерной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через второй конденсатор, катод диода соединен с управляющим электродом тиристора, эмиттерная группа однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключена к отрицательному входному выводу инвертора тока через второй дроссель фильтра, а выводы переменного тока однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключены к выходным выводам инвертора тока через коммутирующие дроссели, транзисторы зашунтированы встречными диодами, последовательные диоды зашунтированы последовательными цепями, содержащими резистор и конденсатор, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован последовательной цепью, содержащей ограничитель напряжения, резистор и второй резистор, общая точка соединения ограничителя напряжения и резистора соединена с анодом диода, общая точка соединения резистора и второго резистора подключена к катоду тиристора, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован вторым ограничителем напряжения, второй последовательной цепью, содержащей третий ограничитель напряжения и второй диод, анод которого соединен с третьим ограничителем напряжения, а катод подключен к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами, третьей последовательной цепью, содержащей третий резистор, третий диод, третий конденсатор, четвертый диод, четвертый резистор, точка соединения катода третьего диода и третьего конденсатора подключена к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через четвертую последовательную цепь, содержащую пятый диод, пятый резистор и дроссель, точка соединения анода четвертого диода и третьего конденсатора соединена с эмиттерной группой однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через пятую последовательную цепь, содержащую шестой диод, шестой резистор и второй дроссель.This goal is achieved by the fact that in a current inverter containing a single-phase bridge on transistors with series diodes, the collector group of which is connected to the positive input terminal through a filter inductor, with a capacitor shunting the output terminals of the current inverter, a thyristor, the anode of which is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with serial diodes, the second capacitor, diode, thyristor cathode is connected to the emitter group of a single-phase bridge on transistors with serial diodes through the second capacitor, the diode cathode is connected to the thyristor control electrode, the emitter group of the single-phase bridge on transistors with serial diodes is connected to the negative input terminal of the current inverter through the second filter choke, and the AC terminals of the single-phase bridge on transistors with serial diodes are connected to the output terminals of the current inverter through switching chokes, transistors are shunted by counter diodes, serial diodes are shunted by serial circuits, containing they have a resistor and a capacitor, a single-phase bridge on transistors with serial diodes is shunted by a serial circuit containing a voltage limiter, a resistor and a second resistor, a common connection point of a voltage limiter and a resistor is connected to the diode anode, a common connection point of a resistor and a second resistor is connected to the thyristor cathode, single-phase the bridge on transistors with series diodes is shunted by a second voltage limiter, a second series circuit containing a third voltage limiter and a second diode, the anode of which is connected to the third voltage limiter, and the cathode is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes, a third series circuit containing a third resistor, a third diode, a third capacitor, a fourth diode, a fourth resistor, a cathode connection point the third diode and the third capacitor is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a fourth series circuit containing a fifth diode, fifth re History and throttle point of the fourth diode anode connection and the third capacitor is connected to the emitter group of single-phase bridge based on transistors with successive diodes through the fifth series circuit comprising a sixth diode, the sixth resistor and a second inductor.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является повышение надежности работы инвертора тока на индукционный нагреватель за счет снижения коммутационных потерь в транзисторах и диодах, коммутационных перенапряжений, ограничения токов тиристора и транзисторов эмиттерной группы.A significant difference that characterizes the invention is to increase the reliability of the current inverter to the induction heater by reducing switching losses in transistors and diodes, switching overvoltages, limiting the currents of the thyristor and transistors of the emitter group.

Повышение надежности работы инвертора тока на индукционный нагреватель является полученным техническим результатом, обусловленным введением новых элементов и связей, т.е. отличительными признаками. Таким образом, отличительные признаки заявляемого инвертора тока являются существенными.Improving the reliability of the current inverter to the induction heater is a technical result due to the introduction of new elements and connections, i.e. distinguishing features. Thus, the distinguishing features of the inventive current inverter are essential.

На чертеже приведена схема инвертора тока.The drawing shows a diagram of a current inverter.

Инвертор тока содержит однофазный мост на транзисторах 1-4 с последовательными диодами 5-8, коллекторная группа которого подключена к положительному входному выводу через дроссель фильтра 9, с конденсатором 10, шунтирующим выходные выводы 11 инвертора тока, тиристор 12, анод которого подключен к коллекторной группе однофазного на транзисторах с последовательными диодами, второй конденсатор 13, диод 14, катод тиристора подключен к эмиттерной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через второй конденсатор, катод диода соединен с управляющим электродом тиристоpa, эмиттерная группа онофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключена к отрицательному входному выводу инвертора тока через второй дроссель фильтра 15, а выводы переменного тока однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключены к выходным выводам инвертора тока через коммутирующие дроссели 16,17, транзисторы зашунтированы встречными диодами 18-21, последовательные диоды зашунтированы последовательными цепями, содержащими резистор 22-25 и конденсатор 26-29, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован последовательной цепью, содержащей ограничитель напряжения 30, резистор 31 и второй резистор 32, общая точка соединения ограничителя напряжения и резистора соединена с анодом диода, общая точка соединения резистора и второго резистора подключена к катоду тиристора, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован вторым ограничителем напряжения 33, второй последовательной цепью, содержащей третий ограничитель напряжения 34 и второй диод 35, анод которого соединен с третьим ограничителем напряжения, а катод подключен к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами, третьей последовательной цепью, содержащей третий резистор 36, третий диод 37, третий конденсатор 38, четвертый диод 39, четвертый резистор 40, точка соединения катода третьего диода и третьего конденсатора подключена к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через четвертую последовательную цепь, содержащую пятый диод 41, пятый резистор 42 и дроссель 43, точка соединения анода четвертого диода и третьего конденсатора соединена с эмиттерной группой однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через пятую последовательную цепь, содержащую шестой диод 44, шестой резистор 45 и второй дроссель 46.The current inverter contains a single-phase bridge on transistors 1-4 with series diodes 5-8, the collector group of which is connected to the positive input terminal through the filter inductor 9, with a capacitor 10, shunting the output terminals 11 of the current inverter, thyristor 12, the anode of which is connected to the collector group single-phase transistors with series diodes, the second capacitor 13, diode 14, the thyristor cathode is connected to the emitter group of a single-phase bridge on transistors with serial diodes through the second capacitor, cathode d the ode is connected to the thyristor control electrode, the emitter group of the onophase bridge on transistors with serial diodes is connected to the negative input terminal of the current inverter through the second filter choke 15, and the AC terminals of the single-phase bridge on transistors with serial diodes are connected to the output terminals of the current inverter through switching chokes 16 , 17, transistors are shunted by counter diodes 18-21, serial diodes are shunted by serial circuits containing a resistor 22-25 and a capacitor OP 26-29, a single-phase bridge on transistors with serial diodes is shunted by a serial circuit containing a voltage limiter 30, a resistor 31 and a second resistor 32, a common connection point of the voltage limiter and resistor is connected to the diode anode, a common connection point of the resistor and the second resistor is connected to the cathode thyristor, a single-phase bridge on transistors with series diodes is shunted by a second voltage limiter 33, a second series circuit containing a third voltage limiter 34 and a second d iodine 35, the anode of which is connected to the third voltage limiter, and the cathode is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes, a third series circuit containing a third resistor 36, a third diode 37, a third capacitor 38, a fourth diode 39, a fourth resistor 40, the connection point of the cathode of the third diode and the third capacitor is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a fourth series circuit containing a fifth diode 41, fifth side 42 and inductor 43, the connection point of the anode of the fourth diode and the third capacitor is connected to the emitter group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a fifth series circuit containing a sixth diode 44, a sixth resistor 45 and a second inductor 46.

Инвертор тока работает следующим образом. Транзисторы диагоналей моста инвертора 1, 4 и 2, 3 включаются поочередно с частотой, определяемой собственной частотой параллельного колебательного контура, образованного индукционным нагревателем 11 и конденсатором 10. Причем включение очередной пары транзисторов 1, 4 или 2, 3 происходит с опережением момента перехода напряжения на конденсаторе 10 контура через нулевое значение. Указанный контур обладает высокой добротностью, в результате чего напряжение на индукционном нагревателе 11 и конденсаторе 10 имеет близкую к синусоидальной форму. Индуктивность дросселей фильтра 9, 15 имеет большую величину. Поэтому входной ток инвертора тока сглажен, а ток, протекающий через транзистор 1-4 и последовательные диоды 5-8, имеет форму, близкую к прямоугольной. В момент включения транзисторов 2,3 напряжение на конденсаторе 10 условно отрицательное ("+" слева на фиг.1). Уровень (модуль) напряжения на конденсаторе 10 равен:The current inverter operates as follows. The transistors of the diagonals of the inverter bridge 1, 4 and 2, 3 are switched on alternately with a frequency determined by the natural frequency of the parallel oscillatory circuit formed by the induction heater 11 and the capacitor 10. Moreover, the next pair of transistors 1, 4 or 2, 3 is turned on ahead of the time the voltage goes to loop capacitor 10 through a zero value. The specified circuit has a high quality factor, as a result of which the voltage across the induction heater 11 and the capacitor 10 is close to a sinusoidal shape. The inductance of the filter chokes 9, 15 has a large value. Therefore, the input current of the current inverter is smoothed, and the current flowing through the transistor 1-4 and the serial diodes 5-8, has a shape close to rectangular. At the time of turning on the transistors 2,3, the voltage across the capacitor 10 is conditionally negative ("+" on the left in FIG. 1). The voltage level (module) on the capacitor 10 is equal to:

u=v·E·cosb·sinb;u = v · E · cosb · sinb;

u<Е,u <E,

где v - постоянный схемный коэффициент, Е - постоянное напряжение на входе инвертора тока, b - угол опережения (угол между моментом включения очередной пары транзисторов и моментом перехода напряжения на конденсаторе 10 через нулевое значение). Конденсатор 10 начинает разряжаться по цепям: 10-16-5-1-3-7-17-10 и 10-16-6-2-4-8-17-10. Дроссели 16, 17 ограничивают скорость разряда конденсатора 10 и скорость спада (нарастания) тока через последовательные диоды 5, 8 (6, 7). Ток транзисторов 1, 4 и последовательных диодов 5, 8 спадает от максимального значения до нулевого, а ток транзисторов 2, 3 и последовательных диодов 6, 7 нарастает от нулевого значения до максимального. При обрыве обратного тока последовательных диодов 5, 8 ток разряда конденсатора 10 замыкается через конденсаторы 26, 29 по цепям: 10-16--26-22-18-3-7-17-10 и 10-16-6-2-21-25-29-17-10. Энергия, накопленная в электромагнитном поле дросселей 16, 17 (а также соединительных шин), частично переходит в конденсаторы 26, 29 и частично рассеивается в резисторах 22, 25 и индукционном нагревателе 11. Коммутационные потери в транзисторах и последовательных диодах, а также уровни коммутационных перенапряжений на элементах схемы инвертора тока уменьшаются. При возрастании напряжения на конденсаторах 22, 29 выше напряжения Е на входе инвертора тока включаются диоды 37, 39 и энергия перенапряжения направляется на заряд конденсатора 38. В исходном состоянии конденсатор 38 заряжен до напряжения, близкого к напряжению на входе инвертора тока Е. После расходования энергии перенапряжения диоды 37, 39 выключаются. Энергия, переданная в конденсатор 38, далее возвращается (рекуперируется) в индукционный нагреватель 11, где потребляется через последовательные цепи: 41-42-43 и 44-45-46. Частично энергия рассеивается в резисторах 42, 45. Если в коммутационном интервале напряжение на конденсаторе 38 превысит уровень напряжения ограничения ограничителя напряжения 34 (резкое изменение параметров индукционного нагревателя или выход из строя диодов 37, 39) включается диод 35 и напряжение на входе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами ограничивается на уровне номинального напряжения ограничителя напряжения 34 (около 1,1 Е). При работе транзисторов 2, 3 после окончания коммутационного интервала энергия, накопленная в конденсаторах 26, 29, возвращается (рекуперируется) в индукционный нагреватель 11 до полного их разряда. Электромагнитные процессы в инверторе тока при включении транзисторов 1,4 протекают аналогично. Очередное включение транзисторов 2, 3 заканчивает период. В индукционном нагревателе 11 при этом формируется полная волна переменного напряжения.where v is the constant circuit coefficient, E is the constant voltage at the input of the current inverter, b is the lead angle (the angle between the moment the next pair of transistors is turned on and the moment the voltage across the capacitor 10 passes through the zero value). The capacitor 10 begins to discharge in the circuits: 10-16-5-1-3-7-17-10 and 10-16-6-2-4-8-8-17-10. Inductors 16, 17 limit the rate of discharge of the capacitor 10 and the rate of decline (rise) of the current through the consecutive diodes 5, 8 (6, 7). The current of transistors 1, 4 and serial diodes 5, 8 decreases from the maximum value to zero, and the current of transistors 2, 3 and serial diodes 6, 7 increases from zero to maximum. When the reverse current of the sequential diodes 5, 8 is interrupted, the discharge current of the capacitor 10 closes through the capacitors 26, 29 in the following circuits: 10-16--26-22-18-3-7-17-10 and 10-16-6-2-21 -25-29-17-10. The energy stored in the electromagnetic field of the chokes 16, 17 (as well as the busbars) is partially transferred to the capacitors 26, 29 and partially dissipated in the resistors 22, 25 and the induction heater 11. Switching losses in transistors and series diodes, as well as switching voltage levels on the elements of the inverter circuit, the current decreases. When the voltage at the capacitors 22, 29 rises above the voltage E at the input of the current inverter, the diodes 37, 39 are turned on and the overvoltage energy is directed to the charge of the capacitor 38. In the initial state, the capacitor 38 is charged to a voltage close to the voltage at the input of the current inverter E. After the energy is consumed overvoltage diodes 37, 39 are turned off. The energy transferred to the capacitor 38 is then returned (recovered) to the induction heater 11, where it is consumed through serial circuits: 41-42-43 and 44-45-46. Partially, the energy is dissipated in resistors 42, 45. If in the switching interval the voltage on the capacitor 38 exceeds the voltage level of the voltage limiter 34 (a sharp change in the parameters of the induction heater or failure of the diodes 37, 39), the diode 35 is turned on and the voltage at the input of a single-phase bridge on transistors with serial diodes it is limited at the level of the rated voltage of the voltage limiter 34 (about 1.1 E). When the transistors 2, 3 are operated, after the end of the switching interval, the energy stored in the capacitors 26, 29 is returned (recovered) to the induction heater 11 until they are completely discharged. The electromagnetic processes in the current inverter when the transistors 1.4 are turned on proceed similarly. The next inclusion of transistors 2, 3 ends the period. In the induction heater 11, a full wave of alternating voltage is formed.

При обрыве цепи индукционного нагревателя 11 (или отключении инвертора тока) возрастает напряжение на входе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами. Если напряжение превысит уровень ограничения ограничителя напряжения 30, через него возрастает ток и включается тиристор 12. Входной ток инвертора тока замыкается по цепи: "+"-9-12-13-15-"-""+". В исходном состоянии конденсатор 13 незаряжен. Напряжение на входе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами ограничивается на уровне напряжения на конденсаторе 13. Заряд конденсатора 13 приводит к уменьшению входного тока инвертора тока. Энергия, накопленная в электромагнитном поле дросселей фильтра 9, 15 на предыдущих интервалах работы, переходит в конденсатор 13. Тиристор 12 выключается. Далее конденсатор 13 разряжается через резистор 32. Если напряжение на конденсаторе 13 по какой-либо причине превысит уровень напряжения ограничения ограничителя напряжения 33, а также в случае выхода из строя, например, тиристора 12, ограничитель напряжения 33 включится и ограничит напряжение (около 2,1 Е) на входе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами. Диод 14 и резистор 31 предотвращают разряд конденсатора 13 через управляющий электрод тиристора 12 и повышают помехоустойчивость тиристора 12.When the circuit of the induction heater 11 (or turning off the current inverter) is cut off, the voltage at the input of a single-phase bridge on transistors with serial diodes increases. If the voltage exceeds the limit level of the voltage limiter 30, the current increases through it and the thyristor 12 is turned on. The input current of the current inverter is closed by the circuit: "+" - 9-12-13-15 - "-" "+". In the initial state, the capacitor 13 is not charged. The voltage at the input of a single-phase bridge on transistors with series diodes is limited at the voltage level on the capacitor 13. The charge on the capacitor 13 reduces the input current of the current inverter. The energy accumulated in the electromagnetic field of the chokes of the filter 9, 15 at previous intervals of operation, passes into the capacitor 13. The thyristor 12 is turned off. Next, the capacitor 13 is discharged through the resistor 32. If, for some reason, the voltage across the capacitor 13 exceeds the voltage level of the voltage limiter 33, and also in case of failure, for example, thyristor 12, the voltage limiter 33 will turn on and limit the voltage (about 2, 1 E) at the input of a single-phase bridge on transistors with series diodes. The diode 14 and resistor 31 prevent the discharge of the capacitor 13 through the control electrode of the thyristor 12 and increase the noise immunity of the thyristor 12.

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы инвертора тока за счет снижения коммутационных потерь и перенапряжений. Это обеспечивается рациональным набором и взаимным резервированием защитных цепей. Импульсные перенапряжения на транзисторах отсутствуют. Надежность повышается также за счет ограничения токов тиристора при заряде второго конденсатора и токов транзисторов эмиттерной группы при выходе из строя индукционного нагревателя. Время наработки на отказ заявляемого инвертора тока по сравнению с прототипом увеличивается по вышеперечисленным причинам в 2-3 раза.Compared with the prototype, the reliability of the current inverter is significantly increased by reducing switching losses and overvoltages. This is ensured by a rational set and mutual redundancy of protective circuits. Surge voltages on transistors are absent. Reliability is also increased by limiting the thyristor currents when charging the second capacitor and the currents of the transistors of the emitter group when the induction heater fails. The MTBF of the inventive current inverter compared with the prototype increases for the above reasons by 2-3 times.

По сравнению с прототипом увеличивается коэффициент полезного действия инвертора тока за счет уменьшения потерь в элементах схемы.Compared with the prototype increases the efficiency of the current inverter by reducing losses in the circuit elements.

По сравнению с прототипом уменьшается стоимость элементов инвертора за счет возможности использования элементов (транзисторов, диодов и др.) на меньшие допустимые токи.Compared with the prototype, the cost of the inverter elements is reduced due to the possibility of using elements (transistors, diodes, etc.) for lower permissible currents.

Claims (1)

Инвертор тока, содержащий однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами, коллекторная группа которого подключена к положительному входному выводу через дроссель фильтра, с конденсатором, шунтирующим выходные выводы инвертора тока, тиристор, анод которого подключен к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами, второй конденсатор, диод, отличающийся тем, что катод тиристора подключен к эмиттерной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через второй конденсатор, катод диода соединен с управляющим электродом тиристора, эмиттерная группа однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключена к отрицательному входному выводу инвертора тока через второй дроссель фильтра, а выводы переменного тока однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами подключены к выходным выводам инвертора тока через коммутирующие дроссели, транзисторы зашунтированы встречными диодами, последовательные диоды зашунтированы последовательными цепями, содержащими резистор и конденсатор, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован последовательной цепью, содержащей ограничитель напряжения, резистор и второй резистор, общая точка соединения ограничителя напряжения и резистора соединена с анодом диода, общая точка соединения резистора и второго резистора подключена к катоду тиристора, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован вторым ограничителем напряжения, второй последовательной цепью, содержащей третий ограничитель напряжения и второй диод, анод которого соединен с третьим ограничителем напряжения, а катод подключен к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами, третьей последовательной цепью, содержащей третий резистор, третий диод, третий конденсатор, четвертый диод, четвертый резистор, точка соединения катода третьего диода и третьего конденсатора подключена к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через четвертую последовательную цепь, содержащую пятый диод, пятый резистор и дроссель, точка соединения анода четвертого диода и третьего конденсатора соединена с эмиттерной группой однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через пятую последовательную цепь, содержащую шестой диод, шестой резистор и второй дроссель.A current inverter containing a single-phase bridge on transistors with series diodes, the collector group of which is connected to the positive input terminal through a filter inductor, with a capacitor shunting the output terminals of the current inverter, a thyristor, the anode of which is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes, the second capacitor, diode, characterized in that the thyristor cathode is connected to the emitter group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a second con The sensor, the cathode of the diode is connected to the thyristor control electrode, the emitter group of the single-phase bridge on transistors with serial diodes is connected to the negative input terminal of the current inverter through the second filter choke, and the AC terminals of the single-phase bridge on transistors with serial diodes are connected to the output terminals of the current inverter via commuting chokes, transistors are shunted by counter diodes, serial diodes are shunted by serial circuits containing a resistor and to capacitor, a single-phase bridge on transistors with serial diodes is shunted by a serial circuit containing a voltage limiter, a resistor and a second resistor, a common connection point of a voltage limiter and a resistor is connected to the diode anode, a common connection point of a resistor and a second resistor is connected to the thyristor cathode, a single-phase bridge on transistors with serial diodes is shunted by a second voltage limiter, a second series circuit containing a third voltage limiter and a second diode, the anode of which is connected to the third voltage limiter, and the cathode is connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes, a third series circuit containing a third resistor, a third diode, a third capacitor, a fourth diode, a fourth resistor, a junction point of the cathode of the third diode and the third capacitor connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a fourth series circuit containing a fifth diode, fifth resistor and inductor , the connection point of the anode of the fourth diode and the third capacitor is connected to the emitter group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a fifth series circuit containing a sixth diode, a sixth resistor and a second inductor.
RU2002121811/09A 2002-08-07 2002-08-07 Current inverter RU2249294C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121811/09A RU2249294C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Current inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121811/09A RU2249294C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Current inverter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002121811A RU2002121811A (en) 2004-02-27
RU2249294C2 true RU2249294C2 (en) 2005-03-27

Family

ID=35560809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121811/09A RU2249294C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Current inverter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2249294C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ruzsamyi Т., BAESANYI С., Transistor-wechelrichter fur Induktiwe Erwarmung, Period. polytechn. Mech. engineering., 1986, №1, s.99-122. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002121811A (en) 2004-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101015282B1 (en) ??/?? converter
US7729139B2 (en) Current source inverter with energy clamp circuit and controlling method thereof having relatively better effectiveness
CN105075100B (en) single-phase inverter
CN107223304B (en) Multilevel converter with energy storage
US8599585B2 (en) Power conversion device
RU2411628C1 (en) Multilevel bridge autonomous voltage inverter
CN101277071A (en) Power supply circuit
CN102754325A (en) Pfc converter
CN116885933A (en) Flying capacitor converter and energy storage system thereof
RU2249294C2 (en) Current inverter
RU2326483C1 (en) Regulator of three-phase voltage
JP2000232771A (en) Power-converting device
RU115132U1 (en) AUTONOMOUS INVERTER VOLTAGE CONVERTER
RU2285325C2 (en) Current inverter
RU61964U1 (en) AUTONOMOUS AGREED RESONANCE INVERTER
JP7024784B2 (en) AC / DC conversion circuit and power factor improvement circuit
CN108988269B (en) Voltage source type ice melting device, control method and control device
CN111130376A (en) Three-phase pulse width modulation rectifying circuit and pre-charging method thereof
RU2394347C1 (en) Thyristor frequency converter
RU90275U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU2521613C1 (en) Device for connecting controlled voltage inverter to direct current voltage source
RU104400U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU2210848C2 (en) Inverter
RU60810U1 (en) AGREED RESONANT FREQUENCY CONVERTER WITH INDIVIDUALLY EXPRESSED DC LINK
RU2284641C2 (en) Current inverter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040808