SU1099363A1 - Последовательный автономный инвертор - Google Patents

Abstract

ПРСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ (ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному входному выводу через первый дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конден- . сатором в диагонали переменного тока и последовательную цепочку, состо щую из цепи нагрузки, фильтрового конденсатора и обмотки индуктивного элемента, выполненной с отводом, соединенным с анодом обратного диода. 0,5Ud S boJ -Jbo n а также второй дроссель фильтра, qoeдиненный с отрицательным входным выводом, дополнительный диод и дополнительную последовательную цепочку , состо щую из конденсатора и диода , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, обмотка индуктивного элемента выполнена в виде первичной обмотки трансформатора , началом подключенной к тиристорному мосту, а концом - к второму дросселю фильтра, соединенному с анодом диода дополнительной последовательной цепочки, катод которого соединен с нулевым входным выводом, подключенным к началу вторичной обмотки трансформатора, конец котоS рой через диод соединен с катодом (Л обратного диода и точкой соединени  цепи нагрузки с фильтровым конденсатором , причем конденсатор дополнительной последовательной цепочки подключен к первому дросселю фильтра . СО со и со со 5 у ;frt AZ

Description

Изобретение относитс , к преобразвательной технике и может быть использовано в качестве источника питани  дл  электротермических установок .

Известен инвертор, в котором ограничение степени раскачки напр жени  на реактивных элементах и СИ7 левых вентил х в режимах, близких к короткому замыканию, осуществл етс  за счет введени  встречно-параллельных неуправл емых вентилей C

Такой способ ограничени  не позвол ет получить рабочие частоты выше 2,5 кГц, так-как обратное напр жение , прикладываемое к управл емым вентил м, определ ютс  малой величиной падени  напр жени  на работающих встречно-параллельных вентил х. Последнее обсто тельство требует увеличени  времени, необходимого дл  восстановлени .управл емости силовых вентилей, а следовательно, приводит к сужеуию частотного диапазона .

Наиболее близким к предлагаемому Явл етс  последовательный автономны инвертор, содержащий св занные с входными выводами через дроссели фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали пе ременного тока и две последовательные цепочки, состо щие, кажда , из конденсатора и дроссел , между общими точками которых включен диод, а дроссель одной из цепочек выполнен с отводом и соединен последовательн с цепью нагрузкИ, причем их точка соединени  соединена с упом ну о-й общей точкой другой цепочки через дополни елБный диод, а между отвоДО41 дроссел  и анодной группой моста включен вспомогательный диод 2.

Недостаток известного инвертора - его низка  надежность, обусловленна  тем, что при холостом ходе в нагрузке (при большом ее сопротивлении) добротность колебате ного контура при работе тиристоров моста уменьшаетс .и колебательность зар да коммутирующего конденсатора может быть сорвана, что приведет к срыву инвертировани  и выходу из стро  тиристоров моста.

Цель изобретени  - повышение надежности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в последовательном автономном инверторе, содержащем подключенные к положительному входному выводу через первый дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока и последовательную цепочку, состо щую из цепи нагрузки , фильтрового конденсатора и обмотки индуктивного элемента, выполненной с отводом, соединенным с анодом обратного диода, а также второй дроссель фильтра, соединенный с отрицательным входным выводом, дополнительный диод и дополнительную последовательную цепочку, состо щую из конденсатора и диода, обмотка индуктивного элемента выполнена в виде первичной обмотки трансформатора , началом подключенной к тиристорному мосту, а концом - к второму дросселю фильтра, соединенному с анодом диода дополнительной последовательной цепочки, катод которого соединен с нулевым входным выводом, подключенным к началу вторичной обмотки трансформатора, конец которой через диод соединен с катодом обратного диода и точкой соединени  цепи нагрузки с фильтровым конденсатором , причем конденсатор дополнительной последовательной цепочки Подключен к первому дросселю фильтра .

На чертеже предс±авлена схема инвертора.

Инвертор содержит мост тиристоров 1-4, вдиагональ переменного тока которого включен коммутирующий конденсатор 5, анодна  группа моста соединена с положительным входньлм выводом через дроссель фильтра 6, к этой же клемме моста подключены одним выводом цепь нагрузки 7 и дополнительный конденсатор 8, к вторым выводам которых подключены соответственно фильтровый конден сатор 9 и диод 10, причем обща  точка катода диода 10 и дополнительного конденсатора 8 соединена с нулевым входным выводом. Обща  точка анода диода 10 и конденсатора 9 через дроссель фильтра 11.подключена к отрицательному входному выводу, а через коммутирующий дроссель 12 к катодной группе моста. К отводу дроссел  12 подключен анод обратного диода 13, соединенного катодом с обигей точкой нагрузки 7 и конденсатора 9. Коммутирующий дроссель выполнен в виде трансформатора, вторична  обмотка 14 которого соединена началом с нулевым выводом источника питани , а концом - с анодом дополнительного диода 15, подключенного |катодом к yпo  нyтoй общей точке на .грузки 7 и фильтрового конденсатора

Инвертор работает следующим образом .

Полный цикл работы схемы определ етс  частотой управлени  тиристорами 1-4. Каждый такт характеризуетс  рабочим и нерабочим состо нием вентильного моста, т.е. наличием и отсутствием тока коммутирующего контура. В течение такта работа схемы разбиваетс  на четыре интервала. В I интервале при отпирании тиристоров 1 и 4 по контуру 5-4-12-13 -7-1-5 протекает импульс тока перезар да коммутирующего конденсатора При этом ток через нагрузку 7 проте ет снизу вверх. В момент равенства напр жений на части коммутирующего дроссел  12 и на фильтровом конденсаторе 9 обратный диод 13 закрывает с . Во .II интервале ток перезар да к коммутирующего конденсатора 5 замыкаетс  по цепи 9-7-1-5-4-12-9. Чере нагрузку ток протекает снизу вверх. В момент перехода тока коммутирующего контура через амплитудное значение напр жение на коммутирующем дросселе мен ет пол рность. Как тол ко напр жение на вторичной обмотке 14 превысит сумму напр жени  на кон денсаторе 9 и нагрузке 7, открывает с  диод 15 и ток в цепи коммутирующего контура резко спадает -до нул , В зависимости от соотношени  чис ла витков первичной 12 и вторичной 14 обмоток коммутирующего дроссел  напр жение на обмотке 12, при котором начинаетс  сброс энергии, может измен тьс , и, следовательно, можно измен т-ь напр жение, до которого зар жаетс  коммутирующий конденсатор 5. В III интервале избыток реактивной энергии, запасенной в электромагнитном поле коммутирующего дрос .сел , рассеиваетс  на конденсаторе .и .нагрузке 7. Ток сброса протекает по контуру 14-15-7-8-14. Ток через нагрузку-протекает снизу вверх. В IV интервале характерна бестокова  пауза инвертора, котора  длитс  до включени  тиристоров 2 и 3. При этом ток зар да конденсатора 8 обеспечивает протекание тока через нагрузку сверху вниз. Первый такт работы схемы закончен. Процессы, происход щие во втором такте, аналогичны описанным выше, по окончании второго такта включаютс  тиристоры 1, 4, и цикл работы схемы повтор етс ; В инверторе предусмотрено ограничение напр жени  на нагрузке при работе во II и III интервалах на уровне, определ емом разностью найр жений конденсаторов 8 и 9. При превышении напр  сением на нагрузке этой разности открываетс  диод 10 и мост питаетс  через него от конденсатора 8 , ток моста при этом минует нагрузку. Схема обеспечивает неизменную величину зар да коммутирующего конденсатора 5 при изменении сопротивлени  нагрузки от нул  до бесконечности (полного обрыва), т.е. обеспечиваетс  стабилизаци , режима работы инвертора. Подбором соотношени  числа витков обмоток дроссел  12 и 14 можно устанавливать зь1ачение напр жени  зар да коммутирующего конденсатора 5. При использовании в качестве источника питани  трехфазного мосто .вого выпр мител  дл  получени  нулевого вывода эту клемму достаточно заземлить.

Claims (1)

1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ (ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному входному выводу через первый дроссель фильтра тиристорный мост с коммутирующим конден- . сатором в диагонали переменного тока и последовательную цепочку, состоящую из цепи нагрузки, фильтрового конденсатора и обмотки индуктивного элемента, выполненной с отводом, соединенным с анодом обратного диода, а также второй дроссель фильтра, соединенный с отрицательным входным выводом, дополнительный диод и дополнительную последовательную цепочку, состоящую из конденсатора и диода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, обмотка индуктивного элемента выполнена в виде первичной обмотки трансформатора, началом подключенной к тиристорному мосту, а концом - к второму дросселю фильтра, соединенному с анодом диода дополнительной последовательной цепочки, катод которого соединен с нулевым входным выводом, подключенным к началу вторичной обмотки трансформатора, конец кото- ® рой через диод соединен с катодом обратного диода и точкой соединения цепи нагрузки с фильтровым конденсатором, причем конденсатор дополнительной последовательной цепочки подключен к первому дросселю фильтра.