SU1101997A1 - Self-excited series inverter - Google Patents

Self-excited series inverter Download PDF

Info

Publication number
SU1101997A1
SU1101997A1 SU823513876A SU3513876A SU1101997A1 SU 1101997 A1 SU1101997 A1 SU 1101997A1 SU 823513876 A SU823513876 A SU 823513876A SU 3513876 A SU3513876 A SU 3513876A SU 1101997 A1 SU1101997 A1 SU 1101997A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
filter
capacitors
series
load
voltage
Prior art date
Application number
SU823513876A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Леонидович Ламанов
Виктор Васильевич Шипицын
Владислав Игоревич Лузгин
Владимир Иванович Ушаков
Original Assignee
Коммунарский горно-металлургический институт
Уральский политехнический институт
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 Коммунарский горно-металлургический институт, Уральский политехнический институт filed Critical Коммунарский горно-металлургический институт
Priority to SU823513876A priority Critical patent/SU1101997A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1101997A1 publication Critical patent/SU1101997A1/en

Links

Abstract

1. АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному входному выводу через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с обратными диодами и коммутирующими LC-контурами в диагонал х переменного тока и два конденсатора фильтра, соединенных с выходными выводами и через другие дроссели фильтра - с отрицательным входным выводом, а также два последовательно соединенных конденсатора и два возвратных диода, о т личагащийс   тем, что, с целью повышени  надежности путем ограничени  напр жени  на нагрузке, тиристорные мосты подключены к точкам соединени  противоположных конденсаторов фильтра с указанными другими дроссел ми фильтра, причем один из конденсаторов фильтра зашунтирован двум  последовательно coeдинeнны ш конденсатораьм , обща  точка которых соединена с общей точкой двух последовательно соединенных возвратных диодов, шунтирующих другой конденсатор ч фильтра, 2. Инвертор по п. 1, отличающийс  тем, что общие точки последовательно соединенных :конденсаторов и возвратных диодов соединены между собой через введенный дроссель насыщени .1. AUTONOMOUS SERIAL INVERTER containing two thyristor bridges with reverse diodes and switching LC circuits in AC diagonals and two filter capacitors connected to the output terminals and through other filter chokes to negative inputs connected to the positive input terminal through the corresponding filter chokes. output, as well as two series-connected capacitors and two return diodes, which are implied by the fact that, in order to increase reliability by limiting the voltage to The thyristor bridges are connected to the connection points of opposite filter capacitors with the indicated other filter chokes, one of the filter capacitors shunted by two series-connected capacitors, the common point of which is connected to the common point of two other capacitors of the filter h, 2 An inverter according to claim 1, characterized in that the common points of the series-connected: capacitors and return diodes are interconnected through the input d Rossel saturation.

Description

Изобретение относитс  к области преобразовани  посто нного тока в п ременный ток повышенной частоты пре имущественно дл  устройств индукционного нагревй металлов. Известен последовательный инверт содержащий инвертирующие мосты с коммутирующими контурами в диагонал х переменного тока и встречно-параллельными диодами в каждом плече, подключенные к одному из зажимов по то нного тока через дроссель фильтр причем конденсаторы фильтра одними своими обкладками подключены к общим точкам соединени  инвертирующих мос тов с обмотками дроссел  фильтра, а другими обкладками объединены с про тивоположными выходными клеммами Cl Недостатком инвертора  вл етс  от . сутствие ограничени  напр жени  на нагрузке при возрастании ее сопротив . лени , что приводит к уменьшению вре мени, предоставл емого тиристорам д запирани , и срыву инвертировани , Известен также инвертор, позвол ю щий ограничивать напр жение на нагрузке на уровне 0,5-0,8 от напр жени  питани  2. О Нако в этом инверторе величина пр мых токов больше величины токов обратных вентилей, что приводит к искажению формы кривой инвертированного напр жени , ухудшению гармонического состава тока в нагрузке и, как следствие,, к снижению КПД преобразовател  . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  последовательный автономный инвертор, содержащий две мостовые инвертирующие  чейки с коммути рующими LC-контурами в диагонал х, присоединенные к выводам дл  источника питани  через дроссели фильтра имеющие отпайки, конденсаторы фильтра , подключенные одними обкладками к выводам посто нного тока указанньох  чеек, а другими обкладками - к зы .ходным выводам инвертора, конденсг то ры и возвратные диоды 3. Недостатком известного инвертора  вл етс  то, что напр жение на нагрузке ограничиваетс  на уровне на. пр жени  питани . При таком ограниче нии не обеспечиваетс  устойчива  работа инвертора, так как при этом про исходит недозар д коммутирующего .кон денсатора, уменьшаетс  длительность протекани  тока обратных вентилей и на пр мых вентил 5 Г преждевременно по вл етс  пр мое напр жение. В результате затрудн етс  восстановление управл емости пр мых вентилей, что может привести к срыву процесса инвертировани  , Целью изобретени   вл етс  повыше ние надежности путем ограничени  напр жени  на нагрузке. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автономном последовательном инверторе, содержащем подключенные к положительному входному выводу через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с обратными диодами и коммутирующими LC-контурами в диагонал х переменного тока и два конденсатора фильтра, соединенных с выходными выводами и через другие дроссели фильтра - с отрицательным входным выводом, а также два последовательно соединенных конденсатора и два возвратных диода, тиристорные мосты подключены к точкам соединени  противоположных конденсаторов фильтра с указанными другими дроссел ми фильтра, причем один из конденсаторов фильтра зашунтирован двум  последовательно соеддиненными конденсаторами, обща  точка которых соединена с общей точкой двух последовательно соединенных воз}зратных диодов, шунтирующих другой конденсатор фильтра. Кроме того, общие точки последовательно соединенных конденсаторов и возвратных диодов могут быть соединены между собой через введенный дроссель насыщени . На чертеже приведена схема инвертора . Автономный последовательный инвертор содержит тиристорные мосты 1 и 2 с обрЕ1тными диодаг 4И и LC-контурами в диагона.л х, подключенные к по ложительному вxoднoIvly выводу через дроссели 3 и 4 фильтра. К этим же дроссел м подключены конденсаторы 5 и б фильтра, соединенные вторыми обкладками с выходными выводами и пpoтивoпoлDЖны 1И мостами, а через дроссели 7 и8 фильтра - с отрицательным входным выводом. Между мостами включена нагрузка 9. Параллельно конденсаторам 5 и б фильтра включены две последовательные цепочки, одна из которых содержит два возвратных диода 10 и 11, а друга  - два конденсатора 12 и 13, причем средние точки указанных цепочек соединены между собой, кроме того, они могут быть сое-динены между собой через дроссель 14 насыщени . Инвертор работает следующим образом . После подачи напр жени  источника питани  на конденсаторах 5 и б устанавливаетс  значение напр5гжени  питани , а на конденсаторах 12 т 13 значение 0,5 напр жени  питани , ДиО .П, 10 при этом закрыт напр жением 0,3 питани  в контуре конденсатор 6 диод 10 - конденсатор 13-- нагрузка 9 - конденсатор 4, а диод 11 закрыт в контуре- конденсаторы 5 и 12 - диод 11 - нагрузка 9 - конденсатор 5. После открывани  одной из диагоналей моста 1 по нагрузке 9 течет ток по цепи конденсатор 6 - мост 1 нагрузка 9 - конденсатор б, пол рность напр жени  на нагрузке при этом указана на схеме. Если это напр жение превысит значение 0,5 питаю щего, то в контуре нагрузка 9 - кон денсатор 13 - диод 10 - конденсатор б - нагрузка 9 открываетс  диод 10, и ток моста идет от плюса конденсатора 13 по цепи конденсатор 13 диод 10 - мост 10 - мост 1 - конденсатор 13, мину  нагрузку. Через полпериода частоты колебаний LC-контура моста 1 тиристоры этого моста закрываютс , а в нагрузке 9 закрываетс  формирование одной полуволны тока. При открывании диагонали моста 2 ток в нагрузке 9 протекает по цепи. конденсатор 5 - мост 2 - нагрузка 9 конденсатор 5, пол рность падени  на пр жени  на нагрузке при этом указан на схеме в скобках. Если это напр же ние превысит значение 0,5 питающего, то в контуре нагрузка 9 - диод 11 конденсаторы 12 и 5 - нагрузка 9 открываетс  диод 11 и ток моста 2 протекает от конденсатора 12 по цепи конденсатор 12 - мост 2 - диод 11 конденсатор 12, также мину  нагрузку Таким образом, напр жение на нагрузке 9 в обоих полупериодах ограничено на уровне 0,5 напр жени  пита ни , чем достигаетс  повышенна  надежность . Повышение максимально возможного напр жени  на нагрузке до уровн  0,8 напр жени  питани  не сказываетс  на устойчивости работы инвертора (при дальнейшем увеличении этого напр жени  возможны срывы инвертировани  по указанным выше причинам). Известно также, что индуктивное сопротивление дроссел  насыщени  велико , когда напр жение на нем меньше напр жени  насыщени  (сердечник не насыщен) и резко уменьшаетс  при насыщении сердечника. Следовательно, при наличии дроссел  14 насыщени  дл  протекани  тока в цепи диодов 10 или 11 напр жение на нагрузке необходимо дополнительно увеличить на значение напр жени  насыщени  этого дроссел . Напр жение насыщени  дроссел  выбираетс  равным (0,2-0,3) напр жени  питани  , При этом, если напр женке на нагрузке меньше значений (0,7-0,8) питающего , то, хот  диод 10 (11) и открыт , ток в контуре конденсаторы 13дроссель 14 - диод 10 - мост 1 конденсатор 13 мал ввиду большого индуктивного сопротивлени  дроссел  14, и ток моста продолжает протекать по контуру, конденсатор 6- - мост 1 нагрузка 9 - конденсатор 6. Когда напр жение на нагрузке превысит значени  (0,7-0,8) напр жени  питани , сердечник дроссел  14 войдет в насыщение , его сопротивление.резко уменьшитс  и ток моста потечет по контуру , мину  нагрузку. При увеличении максимально возможного напр жени  на нагрузке до значений (0,7-0,8) напр жени  питани  увеличиваетс  активна  мощность в нагрузке при неизменном токе моста, что приводит к повышению КПД инвертора ,The invention relates to the field of converting direct current into alternating current of increased frequency mainly for induction heating of metals. A series inverter is known that contains inverting bridges with switching circuits in alternating current diagonals and counter-parallel diodes in each arm connected to one of the current terminals through a choke filter, the filter capacitors being connected to the common points of the inverting motors with their own plates the windings are the throttles of the filter, and the other plates are combined with opposite output terminals. Cl The disadvantage of the inverter is. There is no stress limit on the load as its resistance increases. This leads to a reduction in the time allowed by the thyristors to lock and to invert the inversion. An inverter is also known, which makes it possible to limit the voltage on the load at a level of 0.5-0.8 of the supply voltage 2. Inverter, the magnitude of the direct current is greater than the magnitude of the current of the return valves, which leads to a distortion of the shape of the inverted voltage curve, deterioration of the harmonic composition of the current in the load and, as a consequence, to a decrease in the efficiency of the converter. The closest to the present invention is a serial autonomous inverter containing two bridge inverting cells with commuting LC circuits in diagonals connected to the terminals for the power source through filter inductors having tapes, filter capacitors connected by single plates to the DC terminals of the indicated cells and the other plates to the inverter output pins, capacitors and return diodes 3. A disadvantage of the known inverter is that the voltage on the load is limited to Exactly. power supply With this limitation, the operation of the inverter is not stable, since in this case the undercurrent of the switching capacitor occurs, the duration of the flow of the current of the return valves and of the direct valves 5 G decreases, the direct voltage appears prematurely. As a result, it is difficult to restore the controllability of direct valves, which can lead to a breakdown of the inversion process. The aim of the invention is to increase reliability by limiting the voltage on the load. The goal is achieved by the fact that in an autonomous serial inverter containing two thyristor bridges with reverse diodes and switching LC circuits in AC diagonals and two filter capacitors connected to the output pins and through other capacitors connected to the positive input terminal. filter - with a negative input output, as well as two series-connected capacitors and two return diodes; thyristor bridges are connected to the connection points opposite filter capacitors with the indicated other filter chokes, one of the filter capacitors shunted by two series-connected capacitors, the common point of which is connected to the common point of two series-connected potential diodes shunting the other filter capacitor. In addition, the common points of series-connected capacitors and return diodes can be interconnected through the injected saturation inductor. The drawing is a diagram of the inverter. A stand-alone serial inverter contains thyristor bridges 1 and 2 with optical diodes 4I and LC circuits in diagonls connected to a positive input terminal through the chokes 3 and 4 of the filter. To the same throttles m are connected capacitors 5 and b of the filter, connected by the second plates to the output pins and are supported by 1and bridges, and through the inductors 7 and 8 of the filter - to the negative input terminal. Load 9 is connected between the bridges. Parallel to the capacitors 5 and b of the filter, two successive chains are connected, one of which contains two return diodes 10 and 11, and the other two capacitors 12 and 13, and the middle points of these chains are interconnected; can be connected to each other through saturation throttle 14. The inverter works as follows. After the supply voltage is applied to the capacitors 5 and b, the value of the supply voltage is set, and on the capacitors 12 t 13 the value of 0.5 supply voltage, dio. 10, while the voltage of 0.3 supply in the circuit is closed by the capacitor 6 diode 10 - capacitor 13-- load 9 - capacitor 4, and diode 11 is closed in the circuit - capacitors 5 and 12 - diode 11 - load 9 - capacitor 5. After opening one of the diagonals of bridge 1 according to load 9 current flows through the capacitor 6 - bridge 1 load 9 - capacitor b, the polarity of the voltage on the load is indicated in cx eat If this voltage exceeds 0.5 supply, then in the circuit the load 9 - capacitor 13 - diode 10 - capacitor b - load 9 opens diode 10, and the bridge current goes from the plus capacitor 13 along the circuit capacitor 13 diode 10 - bridge 10 - bridge 1 - capacitor 13, mine load. Through the half-period of the oscillation frequency of the LC-circuit of bridge 1, the thyristors of this bridge are closed, and in load 9 the formation of one half-wave of current is closed. When opening the diagonal of the bridge 2, the current in the load 9 flows through the circuit. capacitor 5 - bridge 2 - load 9 capacitor 5, the polarity of the fall on the voltage at the load is indicated in the diagram in brackets. If this voltage exceeds 0.5 supply, then in the circuit the load 9 - diode 11 capacitors 12 and 5 - load 9 opens diode 11 and the current of bridge 2 flows from capacitor 12 through circuit capacitor 12 - bridge 2 - diode 11 capacitor 12 , also the load on the mine. Thus, the voltage on the load 9 in both half periods is limited to 0.5 supply voltage, which results in increased reliability. An increase in the maximum possible voltage across the load to a level of 0.8 supply voltage does not affect the stability of the inverter operation (with a further increase in this voltage, inversion fails for the reasons stated above). It is also known that the inductive resistance of saturation droplets is high when the voltage across it is less than the saturation voltage (the core is not saturated) and decreases sharply when the core is saturated. Therefore, in the presence of saturation throttles 14, for the current to flow in the circuit of diodes 10 or 11, the voltage across the load must be further increased by the saturation voltage value of this throttle. The saturation voltage of the throttles is chosen to be (0.2-0.3) of the supply voltage. Moreover, if the voltage on the load is less than the values (0.7-0.8) of the supply, then, although diode 10 (11) is open , the current in the circuit capacitors 13 choke 14 - diode 10 - bridge 1 capacitor 13 is small due to the large inductive resistance of chokes 14, and the current of the bridge continues to flow along the circuit, capacitor 6 - bridge 1 load 9 - capacitor 6. When the voltage on the load exceeds (0.7-0.8) of the supply voltage, the core of the throttle 14 will enter saturation, its resistance will dramatically decrease bridge and the current flows through a path mine load. When increasing the maximum possible voltage at the load to values (0.7-0.8) of the supply voltage, the active power in the load at a constant bridge current increases, which leads to an increase in the efficiency of the inverter,

Claims (2)

1. АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному входному выводу через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с обратными диодами и коммутирующими1. A stand-alone sequential inverter containing two thyristor bridges with reverse diodes and commutating connected to the positive input terminal through the corresponding chokes of the filter LC—контурами в диагоналях переменного тока и два конденсатора фильтра, соединенных с выходными выводами и через другие дроссели фильтра - с отрицательным входным выводом, а также два последовательно соединенных конден- . сатора и два возвратных диода, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения напряжения на нагрузке, тиристорные мосты подключены к точкам соединения противоположных конденсаторов фильтра с указанными другими дросселями фильтра, причем один из конденсаторов фильтра зашунтирован двумя последовательно соединенными конденсаторами, общая точка которых соединена с общей точкой двух последовательно соединенных возвратных диодов, шунтирующих другой конденсатор фильтра.LC-circuits in the diagonals of alternating current and two filter capacitors connected to the output terminals and through other chokes of the filter - with a negative input terminal, as well as two series-connected condensers. sator and two return diodes, characterized in that, in order to increase reliability by limiting the voltage at the load, the thyristor bridges are connected to the connection points of the opposite filter capacitors with the indicated other filter chokes, one of the filter capacitors being shunted by two series-connected capacitors, common the point of which is connected to the common point of two series-connected return diodes shunting another filter capacitor. 2. Инвертор по π. 1, отличающийся тем, что общие точки последовательно соединенных конденсаторов и возвратных диодов соединены между собой через введенный дроссель насыщения.2. Inverter by π. 1, characterized in that the common points of the series-connected capacitors and return diodes are interconnected through the introduced saturation inductor. ХЛ-А_/CL-A_ /
SU823513876A 1982-11-25 1982-11-25 Self-excited series inverter SU1101997A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823513876A SU1101997A1 (en) 1982-11-25 1982-11-25 Self-excited series inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823513876A SU1101997A1 (en) 1982-11-25 1982-11-25 Self-excited series inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1101997A1 true SU1101997A1 (en) 1984-07-07

Family

ID=21036497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823513876A SU1101997A1 (en) 1982-11-25 1982-11-25 Self-excited series inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1101997A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 486439, кл. Н 02 М 7/537, 1971. 2,Авторское свидетельство СССР № 826530, кл. Н 02 М 7/515, 1979. 3.Авторское свидетельство СССР № 601790, кл. Н 02 М 7/515., 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1101997A1 (en) Self-excited series inverter
SU425284A1 (en) FREQUENCY CONVERTER
SU1145434A1 (en) Inverter
SU886172A1 (en) Series inverter
SU1001383A1 (en) Self-sustained series inverter
SU1163436A1 (en) D.c.voltage converter
SU955442A1 (en) Elevated frequency converter
SU750684A1 (en) Self-sustained series inverter
SU384180A1 (en) AUTONOMOUS INVERTER
SU788307A1 (en) Self-sustained inverter
SU1524148A1 (en) Self-excited inverter
SU1091290A1 (en) Series self-excited inverter
SU1198711A1 (en) Voltage inverter
SU613466A1 (en) Series inverter with voltage feedback
SU807467A1 (en) Serial inverter
SU705624A1 (en) Series inverter
SU886167A1 (en) Static frequency converter
SU1339832A1 (en) Voltage inverter
SU871288A1 (en) Three-phase consequent inverter
SU1310975A1 (en) Three-phase inverter
SU561264A1 (en) DC to DC converter
SU838969A1 (en) Self-sustained inverter
SU499639A1 (en) Stand alone serial inverter
SU372628A1 (en) MULTIBLAST INVERTERBORIOUS "O3H: A? I: g ^? MY? Ci in-V-JJ." ":
SU838968A1 (en) Inverter