SU1201998A1 - Резонансный последовательный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет обеспечить возможность согласовани  параметров нагрузки и выходных параметров резонансного последовательного инвертора путем повьпиени  уровн  его предельно допустимого выходного напр жени . Инвертор работает в двухтактном режиме управлени , что позвол ет в нагрузке инвертора формировать полный период высокочастотного тока, В каждом такте работы все коммутирующие конденсаторы и фильтровые конденсаторы  чеек включаютс  последовательно по отношению к нагрузке. Напр жение питани в четырех чеечном инверторе при формировании импульсов высокочастотного тока равно учетверенному напр жению на фильтровых конденсаторах. ЭтО достигаетс  тем, что инвертор состоит из тиристорных мостов, вентильных  чеек, подключенных к выходным выводам через фильтровые дроссели, параллельно тиристорным мостам каждой  чейки подключены по две последовательные цепочки из фильтровых конденсаторов и коммутирующих дросселей а также коммутирующие конденсаторы, коммутирующие дроссели LC-контуров, Упом нутые последовательные цепочки

Description

felw-i ,т fj г / Ь

св заны между собой через обратные точной энергии, накопленной в коьгдиоды . К выходным выводам инвертора мутирующем контуре, осуществл етс  , подключена нагрузка 58. Сброс избы- посредством диодов 48-57. 2 ил.

1201998

Изобретение отнрситс  к преобразовательной технике и может быть : использовано в установках дл  ин- дукцирнного нагрева металлов.

Целью; изобретени   вл етс  обеспечение возможности согласовани  параметров нагрузки и выходных параметров инвертора путем повышени  уровн  его предельно допустимого выходного напр жени .

На фиг. 1 и 2 представлены ва . рианты схем предлагаемого инвертора

На фиг. 1 приведен четырех чеечный инвертор. Тиристорные мосты вентильных  чеек собраны на тиристорах 1-16 и подключены к входным выводам через фильтровые дроссели 17-24. Параллельно тиристорнЫм мостам каждой  чейки подключены по две последовательные цепочки, состо щие из клътровых конденсаторов 25-32 и коммутирующих дросселей 3340 , а также коммутирукщие конденсаторы 41, 42, дополнительные коммути- рунидие конденсаторы 43-45, коммутирующие дроссели 46, 47 ЦС -контуров. Упом нутые последовательные цепочки св заны между собой через обратные диоды 48-51 и дополнительные обратные диоды 52-57. Одни из общих анодов и катодов тиристоров крайних  чеек подключены к выходным выводам через цепочки, состо щие из коммутирующих конденсаторов 41, 42 и коммутирующих дросселей 46, 47, а общие аноды и катоды тиристоров промежуточных  чеек соединены между собой через дополнительные коммутирукицие конденсаторы 43-45, К выходным выводам инвертора подключена нагрузка 58, Сброс избыточной энергии, накопленной в коммутирующем контуре, осуществл етс  посредством диодов 48 57,

Инвертор работает в двухтактном режиме управлени . При отпирании тиристоров 1, 3, 5, 7, 9, 11 13 и

15 ток будет протекать по контуру: тирнстор 1 - конденсатор 41 - дроссель 46 - нагрузка 58, дроссель 47 конденсатор 42 - тиристор 15 - кон5 денсатор 31- дроссель 39 и дроссель 40 - конденсатор 32 - тиристор 13 конденсатор . .44 - тиристор 1 1 - дроссель 38 - конденсатор 30 и конденсатор 29 - дроссель 37 - тиристор 9 конденсатор 43 - тиристор 7 - дрос сель 36 - конденсатор 28 и конденсатор 27 - дроссель 35 - тиристор 5 - конденсатор 45 - тиристор 3 конденсатор 25 - дроссель 33 и дроссель 34 - конденсатор 26 -. тиристор 1. .

На интервале первой половины полуволны тока обратные диоды закрыты, поскольку коммутируюпще дроссели 0 распределены по схеме таким образом, что напр жение на коммутирующих дроссел х 46 и 47 равно сумме напр жений на коммутирующих дроссел х 3340 , включенных последовательнЬ с фильтровыми конденсаторами, причем напр жени  на коммутирун цих дроссел х , включенных в диагональ переменного тока и в диагонали посто нного тока мостов инвертора, имеют 0 противоположные пол рности. При этом напр жени  на коммутирующих дроссел х скомпенсированы, а к обратным диодам прикладываетс  напр жение источника питани .

Claims (2)

1. Во второй половине полуволны тока, когда напр жение на коммутирующих дроссел х мен ет знак (на фиг. 1 обозначено +, -) и сумма напр жений на зтих дроссел х превосходит напр жение на фильтровых конденсаторах, к обратным диодам 49,. 50, 54, 52, 56 при-гг кладываётс  пр мое напр жение, при отпирании которых протекает ток сброса по контуру: дроссель 46 - нагрузка 58 - дроссель 47 - диод 50 - дроссель 39 - конденсатор 32 и конденса тор 31 -.-дроссель 40 - диод 54 дроссель 37 - конденсатор 30 и конденсатор 29 - дроссель 38 - диод 52 дроссель 35 - конденсатор 28 и конденсатор 27 - дроссель 36 - диод 56- дроссель 33 - конденсатор 26 и конденсатор 25 - дроссель 34 - диод 49 - дроссель 46. При этом выключаютс  тиристоры, и прекращаютс  перезар ды коммутирующих конденсаторов на уровне, при мерно равном двойному по отношению питающему напр жению, а ток сброса по нагрузке 58 протекает в том же направлении, что и ток тиристорных мостов. Последнее позвол ет повысит уровень первой гармоники выходного тока при сопротивлени х нагрузки ниже номинального, что позвол ет улучшить энергетические показатели инвертора при работе на измен ющуюс в широких пределах нагрузку и повысить эффективность использовани  ег оборудовани . Во втором такте работы, когда от пираютс  тиристоры 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 16, ток протекает вначале по контуру: тиристор 2 - конденсато 45 - тиристор 8 - конденсатор 26 - дроссель 35 и дроссель 36 - конденсатор 28 - тиристор 6 - конденсато 43 - тиристор 12 - конденсатор 29 дроссель 37 и дроссель 38 - конденсатор 30 - тиристор 10 - конденсатор 44 - тиристор 16 - конденсато 31 - дроссель 39 и дроссель 40 - ко денсатор 32 - тиристор 14 - конденсатор 45 - дроссель 47 - нагрузка 58 - дроссель 46 - конденсатор 41 тиристор 4 - дроссель - конденсатор 26 - конденсатор 25 - дроссель 33. тиристор 2, а затем, при вкJвoчeнии обратных диодов 48, .57, 53, 55 - по контуру: дроссель 46 - диод 48 дроссель 33 - конденсатор 26 и конденсатор 25 - дроссель 34 - диод 57- дроссель 35 - конденсатор 28 конденсатор 27 - дроссель 36 - диод 53 - дроссель 37 - конденсатор 30 и конденсатор 29 - дроссель 38 диод 55 - дроссель 39 - конденсатор 32 и конденсатор 31 - дроссель 40 - диод 51 - дроссель 47 - нагруз ка 58 - дроссель 46, При этом ток тиристоров и ток об ратных диодов протекает через нагру ку в обратном напраблении. Таким образом, за два такта рабо ты в нагрузке инвертора формируетс  98 полный период высокочастотного токаГ В каждом такте работы инвертора все коммутирующие конденсаторы и фильтровые конденсаторы  чеек -включаютс  последовательно по отношению к нагрузке . Из анализа работы инвертора, вз того в качестве прототипа, известно , что устойчива  коммутаци  его тиристоров возможна при выходном напр жении не вьш1е 0,8 от питающего. Напр жение питани  в четырех чееч- ном инверторепри формировании иьгпульсов высокочастотного тока равно учетверенному напр жению на фильтровых конденсаторах, а напр жение на одном фильтровом конденсаторе равно примерно 500 В при питании преобразовател  от сети 380 В. Следовательно , максимально возможное напр жение на выходе четырех чеечного инвертора примерно равно 1600 В, что соответствует одному из стандартных значений напр жений, на которые вьгпускаетс  электротермическое оборудование . Дл  создани  преобразователей частоты с выходным напр жением 800 В достаточно применить двух чеечный инвертор, схема которого приведена на фиг.
2. 2. Инвертор работает аналогично описанному четырех чеечному . Формула изобретений Резонансный последовательный инвертор , содержащий две вентильные  чейки, состо щие кажда  из подклю- ченного к входным выводам через тровые дроссели тиристорного моста, в диагональ посто нного тока которого включены две последовательные цепочки, состо щие кйикда  из фшьтро вого конденсатора и коммутирующего дроссел , причем коммутирующие дроссели соединены с разноименными выводами посто нного тока тиристорного моста, а также два последовательных коммутирующих LC-контура, коммути- рующие конденсаторы которых подключены к первым выводам переменного тока тиристорных мостов  чеек, и две пары последовательно соединенных обратных диодов, кажда  из которых включена между общими точками коммутирующих дросселей и фильтровых конденсаторов последовательных цепочек одной из  чеек, соединенных с вы