SU1332489A1 - Последовательный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и м.б. использовано в ультразвуковых установках и в установках индукционного нагрева . Целью  вл етс  повышение надежности за счет увеличени  времени, предоставл емого тиристорам на восстановление и улучшение массогабарит- ных показателей. Устр-во содержит четное число  чеек, состо щих из тиристоров I-4 с коммутирующими дроссел ми 5-8 и выходным трансформатором 11. Блок управлени  обеспечивает подачу отпирающих импульсов на тиристоры , формирующие полуврлну выходного напр жени  одной пол рности, в период пропускани  полуволны тока тиристорами, формирующими полуволну выходного напр жени  другой пол рности . Дроссели 5-8 магнитосв заны между собой. При протекании тока, например , через тиристор 2 обратное напр жение на тиристоре 4 будет нарастать в сторону пр мого напр жени , но за счет встречной магнитной св зи дроссел  8 с дросселем 5 и согласной с дросселем 8 будет индуцироватьс  добавочное отрицательное напр жение в цепь запертого тиристора 4, увеличива  длительность приложени  обратного напр жени . 4 кл. W со 00 ND 4 ОО СО

Description

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в ультразвуковых технологи ески: установках и в установках индукционного нагрева.

Цепь изобретени  - повышение надежности за счет увеличени  времени, предоставл емого тиристорам на восстановление , и улучшение массогаба- ритных показателей.

На фиг. 1 представлена принципиална  схема двух чейкового полумостового последовательного инвертора; на фиг. 2 - эпюры токов через тиристоры i и тока нагрузки i, импульсы управлени  тиристорами „ , напр жение на коммутирующем дросселе от тока через тиристор U, ; напр жение взаимоиндукции на коммутирующем дросселе от прохождени  тока через коммутирующий дроссель другого плеча той же  чейки U, , напр жение взаимоиндукции на коммутирующем дросселе от прохождени  тока через коммутирующие дроссели соседней  чейки U,напр жение на тиристоре и, общее напр жение на

коммутирующих дроссел х на фиг. 3 и 4 - варианты включени  коммутирующих дросселей.

Двух чейковый последовател.ьный инвертор (фиг. 1) содержит тиристоры 1-4, коммутирующие дросели 5-8, маг- нитосв занные между собой, включенные последовательно в цепь тиристоров каждого плеча полумоста, нагрузку 9, подключенную к вторичной обмотке 10 трансформатора 11, первичные обмотки 12-15 которого подключены общими точками к выводам соответствующих кЬммутирующих конденсаторов 16 и 17, обща  точка которых подключена к средней точке фильтро вых конденсаторов 18 и. 19, включенных последовательно между входными выводами инвертора.

Инвертор в установившемс  режиме работает следующим образом.

При работе инвертора тиристоры включаютс  в соответствии с их нумерацией . После поступлени  управл ющего импульса через тиристор протекает полуволна тока и через полуволны тока через тиристор отпираетс  очередной тиристор, формирующий полуволну тока противоположной пол рности в нагрузке. За счет включени  тиристоров через половину полуволны

10

15

20

324892

тока тиристоров, формирующих разные пол рности на нагрузке, происходит не только уменьшение выходной мощности , но и по вл етс  возможность увеличени  времени, предоставл емого тиристорам на восстановление за счет магнитной св зи между всеми коммутирующими инруктивност ми.

Работу инвертора и вли ние магнитной св зи между коммутирующими индук- тивност ми на врем , предоставл емое тиристорам на восстановление, по сн ют кривые фиг. 2, построенные дл  чисто активной нагрузки.

Предположим, что в момент времени tg поступает импульс управлени  на включение тиристора 1, последний отпираетс  под действием остаточного напр жени  коммутирующего конденсатора 16, пол рность которого показана на фиг. 1, а ток протекает по цепи: конденсатор 16 - конденсатор 18 - коммутирующий дроссель 5 - тиристор 1 - первична  обмотка трансформатора 12 - ко нденсатор 16.

Во врем  протекани  полуволны тока через тиристор 1 из-за перезар да конденсатора 16 обратное напр жение на тиристоре 3 другого плеча полумоста той же  чейки будет нарастать в сторону положительного напр жени , но за счет магнитной св зи коммутирующего дроссел  7 с коммутирующими дроссел ми 5 и 8 в обмотке дроссел  , 7 будут индуцироватьс  добавочные отрицательные напр жени  U, и цепь запертого тиристора 3 (фиг. 2). Это будет преп тствовать дальнейшему изменению обратного напр жени  на тиристоре 3 в сторону пр мого напр жени , тем самым увеличива  длительность приложени  обратного напр жени , необходимого дл  восстановлени  управл емости тиристора 3, т.е. переход обратного напр жени  к пр мому напр жению через нулевую линию на

25

30

35

40

45

тиристоре 3 вместо момента t, (штри- хокой линией на фиг. 2 обозначена и - крива  напр жени  тиристора 3 без магнитной св зи) будет происходить в момент t, (сплошной линией на фиг. 2 обозначено UT - напр жение на тиристоре 3 с магнитной св зью). При этом длительность приложени  обратного напр жени  к тиристору 3 увеличитс  на ,.

В момент времени tj, т.е. через половину полуволны тока через тиристор 1 отпираетс  очередной тиристор 2 и формирует ток по цепи: конденсатор 17 - конденсатор I8 - дроссель 6 - тиристор 2 - обмотка 13 - конденсатор 17. Во врем  протекани  полуволны тока через тиристор 2 из-за перезар да конденсатора 17 обратное напр жение на тиристоре 4 другого плеча полумоста той же  чейки будет нарастать в сторону пр мого напр жени , но за счет встречной магнитной св зи дроссел  8 с дросселем 5 и согласной с дросселем 6 в дросселе 8

будет индуцироватьс  добавочное отри- 5 ных параметрах первичных обмоток

цательное напр жение в цепь запертого тиристора 4, что будет преп тствовать дальнейшему изменению обратного напр жени  на тиристоре 4 в сторону пр мого напр жени , тем самым увеличива  длительность приложени  обратного напр жени  на At.

В момент времени t., т.е. через половину полуволны тока через тирис- ITOP 2, отпираетс  тиристор 3, образу  контур дл  формировани  полуволны тока по цепи: элементы 16 - 14 - 3-7-19-16. Так как дроссели 6 и 7 магнитосв заны с дросселем 5 и втора  половина полупериода тока через тиристор 2 совпадает по времени с первой половиной полупериода тока через тиристор 3, то за счет отрицательного напр жени  взаимоиндукции на дросселе 5 длительность приложени  обратного напр жени  к тиристору 1 также увеличитс  на ut.

Через половину полуволны тока через тиристор 3 в момент времени tj. отпираетс  тиристор 4, образу  контур дл  формировани  полуволны тока по цепи: элементы 17 - 15 - 4 - 8 - 19 - 17, При этом обратное напр жение , приложенное к тиристору 2, должно нарастать в сторону пр мого напр жени , но за счет взаимоиндукции между дроссел ми 7 и 8 и дросселем 6 во второй половине полупериода тока через тиристор 3 в дросселе 6 по витс  напр жение взаимоиндукции , которое скомпенсирует уменьшение величины обратного напр жени  в сторону положительного напр жени , за счет чего увеличитс  врем , предоставл емое тиристору 2, на лс. В момент времени t отпираетс  ти20

30

трансформаторов,т.е. при соответст щих значени хиндуктивностей обмот выходного трансформатора, возможн использование первичных обмоток т трансформатора вместо коммутирующ дросселей, так как пор док магнит св зи между первичными обмотками сохран етс .

Claims (1)

1. 25 Формула изобретени

   Последовательный инвертор, сод жащий четное количество полумосто  чеек, каждое плечо которых состо из последовательно соединенных ко тирующего дроссел , тиристора и первичной обмотки выходного транс форматора, подключенной к коммути щему конденсатору, соединенному с общей точкой двух конденсаторов фильтра, а также блок управлени , который выполнен обеспечивающим п дачу отпирающих импульсов на тири торы, формирующие полуволну выход ного напр жени  одной пол рности период пропускани  полуволны тока тиристорами, формирующими полувол выходного напр жени  другой пол р ти, отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  надежности счет увеличени  времени, предостав л емого тиристорам на восстановлен и улучшени  массогабаритных показа лей, все коммутирующие дроссели магнитосв заны между собой, причем магнитосв заны согласно дроссели тирирторов, формирующих полуволну выходного напр жени  одной пол рно ти, и магнитосв заны встречно дрос сели тиристоров, формирующих полуволны выходных напр жений различны пол рностей.

   35

   40

   45

   50

   55

   ристор 1 , и процесс в инверторе пов - тор етс .

   На фиг. 3 приведен последовательный двух чейковый мостовой инвертор с раздельными коммутирующими емкост ми .

   На фиг. 4 приведен вариант подключени  коммутирующих индуктивнос- тей дл  последовательного полумостового инвертора при последовательном включении полумостов относительно источника питани .

   Во всех трех схемах при определен

   трансформаторов,т.е. при соответствующих значени хиндуктивностей обмоток выходного трансформатора, возможно использование первичных обмоток т ; ::г трансформатора вместо коммутирующих дросселей, так как пор док магнитной св зи между первичными обмотками сохран етс .

   25 Формула изобретени 

   Последовательный инвертор, содержащий четное количество полумостовых  чеек, каждое плечо которых состоит из последовательно соединенных коммутирующего дроссел , тиристора и первичной обмотки выходного трансформатора , подключенной к коммутирующему конденсатору, соединенному с общей точкой двух конденсаторов фильтра, а также блок управлени , который выполнен обеспечивающим подачу отпирающих импульсов на тиристоры , формирующие полуволну выходного напр жени  одной пол рности в период пропускани  полуволны тока тиристорами, формирующими полуволну выходного напр жени  другой пол рности , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  надежности за счет увеличени  времени, предоставл емого тиристорам на восстановление, и улучшени  массогабаритных показателей , все коммутирующие дроссели магнитосв заны между собой, причем магнитосв заны согласно дроссели тирирторов, формирующих полуволну выходного напр жени  одной пол рности , и магнитосв заны встречно дроссели тиристоров, формирующих полуволны выходных напр жений различных пол рностей.

   ДАЛА

   I fl   n n n   n n

   « tl t, tg

   XI

   /n

   LXLx

   /ПXI

   IX

   чГчГ

   Ur

   «

   ч-Гг/

   «j

   lUi

   J

   J LnJUl

   «I..J

   Редактор В. Данко

   Составитель И. Жеребина

   Техред В.Кадар Корректор В. Г 1рн к

   Заказ 3845/53 Тираж 659Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4