SU1363409A1

SU1363409A1 - Последовательный инвертор

Info

Publication number: SU1363409A1
Application number: SU864059432A
Authority: SU
Inventors: Владимир Романович Лепп
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6476
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1987-12-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл преобразовани посто нного тока в импульсный и м.б. использовано в качестве основного узла источников питани дл дуговой сварки, плаз- менно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хоз йства. Целью изобретени вл етс повышение выходной мощности инвертора и повьшение надежности за счет посто нства величины напр жений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкани . Устр-во содержит две чейки 1 и 2, соединенные последовательно, состо щие кажда из последовательно соединенных тиристоров 3, первичных обмоток дросселей 4 и первых первичных обмоток 5 трансформаторов, зашунти- рованных конденсатором 6. Два диода рекуперации 7 и 8 подключены к выводам источников 15 и 16. Последовательно обратными вентил ми 9 и 10 включены вторичные обмотки дросселей 11 и 12 и вторые первичные обмотки 13, 14 тр-ров. 2 ил. § (Л 00 05 со о со 1д ФигЛ

Description

Изобретение относитс к устройствам дл преобразовани посто нного тока в импульсньгй с помощью тиристор- ных инверторов с последовательной коммутацией и может быть использовано в качестве основного узла источников питани дл дуговой сварки,,плаз- менно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хоз йства.

Цель изобретени - повышение выходной мощности и повьш1ение надежности за счет посто нства величины напр жений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкани .

На фиг.1 представлена схема инвер- ,тора; на фиг.2 - диаграммы: Uj - напр 10

15

на величине Е напр жени источника 16 (фиг.2), величина напр жени U (в момент времени t на обмотке 4 дроссел равна 2Е (фиг.2). В момент времени t (фиг.2) процесс перезар дна заканчиваетс , алгебраическа сумма напр жений на обмотках 4 дроссел и 5 трансформатора равна Е, что и определ ет конечную величину напр жени на конденсаторах 6 (в первой чейке - Е, во второй чейке - ЗЕ). Рабочий такт закончен, трансформатор перемагничиваетс , возвраща сь к своему первоначальному магнитному состо нию tj (отрицательное напр жение на обмотках 5 и 13 (фиг.2). В момент времени t (фиг.2) включаетс тиристор 3 чейки 2; величины и формы напжение на тиристоре первой чейки; 20 Р жений U, , U, U5- и тока i соответствуют фиг.2, отличие заключаетс том, что ,обмотка 14 трансформатора нагружена на источник 15 через диод 7; алгебраическа сумма напр жений на обмотках 12 и 14 при открытом вентиле 10 не может превысить величину Е (напр жение источника 16).

ij - ток., проход щий через тиристор, дроссель и трансформатор первой чейки; и - напр жение на обмотках дросселей первой чейки; IJ. - напр жение на обмотках трансформатора первой чейки.

Последовательный инвертор содержит две чейки 1 и 2-(фиг.1), в каждой из которых последовательно включены тиристор 3, первична обмотка 4 дроссел и первична обмотка 5 трансформатора , зашунтированные конденсатором 6, диоды 7. и 8 рекуперации, обратные вентили (диоды) 9 и 10, вторичные обмотки 11 и 12 дросселей, вторые первичные обмотки 13 и 14 трансформаторов, источники 15 и 16 питани , блок 17 управлени .

Инвертор работает следующим образом .

Режим холостого хода (вторичные обмотки трансформаторов разомкнуты). При поступлении запускающего импульса от блока 17 управлени на тиристор 3 чейки 1 в момент времени t (фиг.2) тиристор 3 включаетс , напр жение U на нем падает практически до нул , происходит колебательный перезар д конденсаторов 6 чеек 1 и 2. Через

тиристор 3 и первичную обмотку 4дрос- отличную от нул и меньше Е. сел и обмотку 5 трансформатора протекает ток iy (фиг.2). Несмотр на то, что у трансформатора втори,чна обмотка разомкнута (не показана), он

Величина его не измен етс в течение действи импульсного тока из-за наличи на выходе емкостного фильтра. Тока во второй первичной обмотке 13 нагружен через обмотку 13 на источник gg трансформатора и вторичной обмотке 11 16 питани через диод 8. Поскольку дроссел нет, так как напр жение на коэффициент трансформации в данном обмотке 13 трансформатора меньще Е случае равен единице, то величина и диод 8 заперт. Подобное состо ние напр жени Ur на обмотке 5 будет ран- схемы сохран етс до момента времени

5

на величине Е напр жени источника 16 (фиг.2), величина напр жени U (в момент времени t на обмотке 4 дроссел равна 2Е (фиг.2). В момент времени t (фиг.2) процесс перезар дна заканчиваетс , алгебраическа сумма напр жений на обмотках 4 дроссел и 5 трансформатора равна Е, что и определ ет конечную величину напр жени на конденсаторах 6 (в первой чейке - Е, во второй чейке - ЗЕ). Рабочий такт закончен, трансформатор перемагничиваетс , возвраща сь к своему первоначальному магнитному состо нию tj (отрицательное напр жение на обмотках 5 и 13 (фиг.2). В момент времени t (фиг.2) включаетс тиристор 3 чейки 2; величины и формы напР жений U, , U, U5- и тока i соответ

ствуют фиг.2, отличие заключаетс том, что ,обмотка 14 трансформатора нагружена на источник 15 через диод 7; алгебраическа сумма напр жений на обмотках 12 и 14 при открытом вентиле 10 не может превысить величину Е (напр жение источника 16).

В режиме короткого замыкани (вторичные обмотки трансформаторов замкнуты накоротко) пор док работы элементов предлагаемой схемы ничем не отличаетс от пор дка работы известной схемы, отлича сь только тем, что величина тока короткого замыкани увеличиваетс количественно, примерно в три раза.

Рассмотрим работу схемы (фиг.1) в промежуточном режиме, когда нагрузка занимает по величине среднее значение между нулем и бесконечностью , фильтр емкостной.

В момент времени t (фиг.2) включаетс тиристор 3 чейки 1, происхо- дит колебательный процесс перезар да конденсатора 6 чейки 1. Через тиристор 3, первичную обмотку 4 дроссел и обмотку 5 трансформатора протекает ток 5- напр жение на первичной обмотке трансформатора составл ет вели

3136

Cg, при котором алгебраическа сумма напр жений на обмотках 11 и 13 становитс равной Е, вентиль 9 открываетс и запас магнитной энергии дроссел порождает ток в цепи обмоток 13 и 11, вентиле 9, источнике 15. Ток в цепи обмоток 4 и 5 и тиристоре 3 прекращаетс . Роль первичной обмотки трансформатора теперь выполн ет обмотка 13, ток продолжает поступать в нагрузку того же направлени . В

момент времени t ток прекращаетс , трансформатор перемагничиваетс до момента времени tg.

Форм у ла изобретени

Последовательный инвертор, содержащий две чейки, соединенные последовательно , состо щие, кажда из последовательно соединенных тиристора и первичной обмотки дроссел , зашун- тированной конденсатором, и подклю-. ченные перва - к положительному выводу первого источника питани , а втора - к отрицательному выводу второго источника питани , соединенного согласно-Тюследовательно с первым ис0

5

точником питани , два диода рекуперации , одними соответствующими электродами подключенные к упом нутым выводам источников, соединенным с двум обратными вентил ми, последовательно с которыми включены вторичные обмотки соответствующих дросселей, а также выходной трансформатор и блок управлени , отличающийс тем, что, с целью повышени выходной мощности и повышени надежности за счет посто нства величины напр жений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкани , в него введен второй выходной трансформатор, причем два трансформа- .тора выполнены с двум первичными обмотками, кажда из которых последовательно-согласно соединена соответственно с первичной и вторичной обмотками дросселей,при этом вторые первичные обмотки трансформаторов соединены между собой и с точкой 5 соединени источников питани , а диоды рекуперации подключены к точкам соединени вторых первичных обмоток трансформаторов с вторичными обмотками дросселей.

0

ii ti tx tilt

1 I I

7

Редактор Й.Сегл ник

Составитель И.Жеребина Техред Л.Сердюкова

Заказ 6375/50Тираж 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

fPu8. 2Корректор О.Кравцова

Claims

Последовательный инвертор, содержащий две ячейки, соединенные последовательно, состоящие, каждая из последовательно соединенных тиристора и первичной обмотки дросселя, зашунтированной конденсатором, и подклю-. ченные первая - к положительному выводу первого источника питания, а вторая - к отрицательному выводу второго источника питания, соединенного согласно-последовательно с первым ис точником питания, два диода рекуперации, одними соответствующими элект родами подключенные к упомянутым выg водам источников, соединенным с двумя обратными вентилями, последовательно с которыми включены вторичные обмотки соответствующих дросселей, а также выходной трансформатор и блок 10 управления, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности и повышения надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от 15 холостого хода до короткого замыкания, в него введен второй выходной трансформатор, причем два трансформа тора выполнены с двумя первичными обмотками, каждая из которых после2Q довательно-согласно соединена соответственно с первичной и вторичной обмотками дросселей,при этом вторые первичные обмотки трансформаторов соединены между собой и с точкой

25 соединения источников питания, а дио ды рекуперации подключены к точкам соединения вторых первичных обмоток трансформаторов с вторичными обмотка ми дросселей.