Предлагаемое устройство относитс к :Силовой преобразоватепьной технике и может найти применение в качестве источниJKOB хштани электротермических установок повышенной частоты. iИзвестен автономный инвертор, содержа щий подключенные последовательно к выхо рным зажимам через дроссель фильтра |тиристорные мосты с коммутирующим кон;денса .ором в диагонали и нагрузку, а так-i же две последовательные цепи из конненса-j торов фильлра и коммутирующих дросселей. Недостатком известного инвертора в- . шл етс повышение напр же1т на элемента при расстройке нагрузочного колебательно;го контура. : Огра1тачение напр жени на элементах инвертора дл повышени к. п. д. обеспечиваетс тем, что автономный инвертор дополнительно снабжен диодом, включенным . между общими точками конденсаторов филь ;тра и коммутирующих дросселей, выполнен ных магнитосв занными, причем ошга из стороны положительного входного зажима, ;а коммутирующий оссель- со сто- роны отрицательного входного зажима. На фиг. 1 н 2 приведены соответстве jHO приншпшаЛьные схемы автономного инiaepTopa с магнитной св зыо и без магнитной св зи между обмотками коммутирующих дросселей; на фиг. 3 представлены осциллограммы напр жений иа элементах инвертора; на ф,иг. 4 даны графики зави- ; ;симости амплитуды напр жени ый коммутирующем инверторе и тока в нем от экви;валентн1эго сопрот.ивлени иагрузки. ; Автономный инвертор содержит два .тиристорных моста, выполненных на ти;рист0рах 1 - 4 и 5 -В соответственно с Коммутирующими конденсаторами 9, 1О в ;диагонал х; конденсаторы фильтра 11, 1. последовательно с которыми включены , ;ответстйенно обмотки коммутирующих ;дрос селей 13, 14; дроссел филыгра 15 в на:грузку 16. 1 Устройство работает следующим обраГуфисторные мосты 1-4 и 5--8 могут работать как параллельно, так и по многое чейковой схеме с фазовым сдвкг-ом, Рассматриваетс работа инвертсфа при параллельной работе мостов, 1ф,и этом одно временно включаютс тиристоры 1, 3 и6,р а (затем 2,4 и 5,7. При указанной на . 1 пол$фности напр жени на коммутирующих конденсаторах 9, 1О включают тиристоры 2,4 и 5,7. При этом ток перезар да коммутирующих конденсаторов 9 и 1О протекает по цепи, образованной тиристорами 2,4 и 5,7, нагрузкой 16, и двум параллельным ветв м 14-11 и 12-13. Параметры указанной цепи должны быть выбраны так, чтобы ток перезар5зда коммутирующего конденсатора имел колебательный характер,Когда ток в указанной цеди пройдет через максимальное значение, налр же вд на обмотках 13, 14 мен ют пол рность и нарастают по абсолютной ве ичттае. В момент Времени, когда напр жени на обмотках 13 4 14 сравниваютс с величтшой напр жешгй на конденсаторах фильтра 11 и 12, отпиэаетс диод 17. Элекаромагнитна энерг,Ш1, запасенна в обмотках 13, 14, переходит 3 энергию конденсаторов 11 и 12. При про одимости диода 17 напр жение на комыут Ьуюших конденсаторах 9 и Ю равно сумме |1 апр жений на конденсаторах фильтра 11 и 12 и нагрузке 16. ; . К моменту выютючени тиристоров 2,4 и и,7 и диода напр же1ш на коммупфующих конденсаторах 9, Ю достигает максимального значени , равного сумме напр жений а конденсаторах ф.ильтра 11, 12, которое почти не зависит от параметров нагрузки 16 Таким образом осуществл етс ограшгче щсе напр сени на коммутирующих конденЬаторах 9, Ю и на тиристорах инверторного моста. При проводимости тиристоров 2, 4 и 5, юнденсаторы 9 и Ю перазар жаютс и происходит подготовка дл включени проти вофазных тиристоров 1,3 и 6,8. После окончагаш провош1мости .диода 17 включаютс тиристоры 1,3 и 6,8 шшертоpa и рассмотрешше процессы повтор ютс . При каждом включении тиристоров КЕвер рора в нагрузке протекает полный период гока -выходной частоты. Нагрузка представ-ч sriHeT собой колебателыштй , настроен|цый на резонанс на первую гармошшу выхо horo гока инвертора. Ьсли инвертор работает по миого чейко вой схеме, то есть поочерешю В1шючаютс Тиристоры 2,4 первого моста, тиристоры 5,7 второго моста, тиристоры 1,3 первого моста, тиристоры 6,7 второго моста, orpa-i ничеаие напр5исешга на коммутирующих конденсаторах 9, Ю происходит аналогично рас pMolpeiraoMy . Параллельна работа нескольких тиристойтых мостов осуществл етс дл повыщени vloщнocти инвертора. В случае поочередной заботы тиристорных мостов по много чейровой схеме имеетс возможность повыще|ш выходной частоты инвертора. Дл рас- . смотренных обоих;случаев дроссель и конденсаторы фильтра, коммутирующие дроссели вл ютс общикп элементами обоих тиристов-, ых мостов и мен етс только пор док включени тиристоров. i Налр сени на элементах предлагаемого инвертора не.завис г от степени магнитной св зи между обмотками коммутирующей ,дуктивностй, .. I .Выполнение, обмоток мап-гитосв занными целесообразно дл экономии материала, pac-lходуемого на изготовлетже коммутирующей индуктивности и дл соогветс твующего. уме ъ шеш1 потерь, причем коммутирующий дроссель может быть выполнен как без сердечника , так и с ферромагнитным сердечником. Дл упрощени конструкции .коммутирующие :фocceли ш-юертора могут быть выполнекы из двух обмоток, не имеющих магнит | ной св зи (ф.Т1Г. 2), Осциллограмьсы напр жений на элемен- тах схемы,, полученные экспериментально при работе инвертора на нагрузку в виде колебательного контура, приведены на фиг. 3;. На фиг. 3,а показано напр жение на тиристорах при работе инвертора на колебатель- |ной контур, не настроенный в резонанс с вы-, ходным током .инвертора; на фиг. 3,6 -напр -. жеше на тиристорах при работе инвер-тора ; на колебательный контур, настроенный в резонанс с первой гармоникой выходного тока; фиг. 3, в иллюстрирует напр жение на коммутирующем дросселе 13 (14) инвертора . Напр жение на диоде 17 инвертора поваюр ет кривую фдг. 3,в с учетом посто н-. ;ной составл ющей, равной напр жению ис- точника питани . Этому соотвегствует сме шенис оси времени, показанное на фиг. 3, в пунктирной линией. Из сравнени фиг. 3,а и фиг. 3,6 можнр видеть, что амплитуда напр жени на тиристорах инвертора практически не зависит от коэффициента мощности или расстрой-. Kji нагрузки. Графики зависимости ат гплитудтл напр жени тш коммутирующем конденсаторе инвертора и тока в нем от эквивалентного Сопротиплени нагрузки приведены на фиг.4 1дл инвертора без диода (пунктирные ли;кии ) и при подключённом диоде 17, где Jg - напр жеш1е на коммутирующем конденсаторе 9 (10); I In - амплитудное зйачегше тока в конден ;саторе 9 (1О).: . График приведен в относительном мас: штабе, базисной вел;ичиной дл напр жени ; прин то напр жение, источника питагаш; Ud дл сопротивлени нагрузки -- волI новое сопротивление коммутирующего контура инвертора , дл тока базисной величиной вл етс веточина . ; Графики приведены дл инвертора, подклй Ьенного к источнику посто ннохО напр жени ограниченной мощности. ; При изменении эквивалентного сопротивлени нагрузки в Ш1ФОКИХ пределах амплитуда напр жени на коммутирующем конденсаторе и тока через него остаетс примерно посто нной ( фиг. 4 ). Это выгодно отличает предлагаемый инвертор от прототипу Кроме достаточно жесткого ограШиешга йапр женжЕй на элементах схемы предлагаемый инвертор обладает повышенным к.п.д. при малых сопротивлени х.и низком коэффи циенте мощности нагрузки. При уменьшении сопротивлени нагрузки в известных инверторах выходной ток увеличийаегс в несколько развследствие эффек |га раскачки напр жени на коммутирующи элементах и увеличени добротности последовательного коммутирующего колебательгного контура. При этом существенное возрастание потерь в элементах инвертора подажает его к.п.д. относительно номинальрой нагрузки.. Наличие диода 17 в предлагаемом авто омном инверторе позвол ет стабилизировать напр жени в колебательном контуре инвертора и поддерживать его к.п.д на неи лeннoм уровне при достаточно щироком диа 1азоне изменени эквивалентного сопротив Лени нагрузки. j . Дополнительное повышение к.п.д. дости;,гаетс при магнитной св зи коммутирующий )индуктивностей 13 и 14 инвертора (рис. 1)) Эквивалентна индуктивность.пропорЦио- нальна квадрату числа ее витков, поэтому индуктивность полученного указанным образом коммутирующего трансформатора ока-г Ьываетс значительно болыле, чем индукти jiiocTb одной его бмоткк. Таким образом, |при сохранении заданной индуктивности чис ||по витков магнитосо занных обмоток быть снижено и соответственно уменьиены активные потери. На повыщеннь1х частотах возможно вы|Ьолнение эффективно магнитосв занньгх ин-t дуктивностей без ферромагнит1П11х сердечI KOB . При реальном исполнении снижение потерь по указанным причинам составл ет (величину, примерно равную 2О-25 %. I Таким образоМг-|выполнение . коммутирую : оцей .индуктивности из двух маг{1итосв зан4 1шз1х обмоток, включенных последовательно р конденсаторами фильтра, одна .из которых, еет общую точку с плюсовой щиной пита йи , а /фуга с минусом источника гаггани , и включение между общими точками -Конденсаторов фильтра и обмоток коммутирующей индуктивности шюда позвол ет повысить к.п.д. ifflBepTOpa и эффективность рграничени напр хдани на его элементах. Если обмотки комк{утирующе.й индуктив|ности выполнить без магнитной св зи, это ПОЗВОЛИТ упростить конструкцию инвертора 11нвертор испытан на макете преобразовате .л мощностью 5О кВт, частотой 1О кГц, Испытани показали возможность ограничеНи напр жени .на элементах инвертора, чтс| позволило умены.Ш1ть установленную мощ .ность элементов и повыс.ить к.п.д. инвёрто ра . Фор м у ла изобретени Автономный инвертор, содержащий под ;ключенные последовательно к входным за жимам через дроссель фильтра т;фисторные (моёты с коммутирую ш1м конденсатором в fдиагонали, а также две последователы-ште цепи из конденсаторов филнгра и коммути|рующих дросселей, отличаю щийс тем, что, с целью повышени КПД 1 путем огра шчени напр жетш на элемен1тах тавертора, он допоптгтельно снабжен ; ДИОДОМ, включенным между общиш точка|ми конденсаторов фильтра н коммут фующих щ осселей, последние выполнены могнито;св занными , причем один ме коммутгфзтощи ;дросселей присоединен со стороны положительного входного з. ж.иг.а, а другой - со стороны отрицательного входного зажима.
i 3/2 15 fiV ПГ/ПГ
о
,
.