SU703884A1

SU703884A1 - Self-sustained inverter

Info

Publication number: SU703884A1
Application number: SU782635969A
Authority: SU
Inventors: Семен Маркович Кацнельсон; Юрий Викторович Ознобкин; Николай Александрович Скрипко
Original assignee: Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-12-15

Description

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР(54) AUTONOMOUS INVERTER

1one

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может использоватьс в технике индукционного нагрева металлов и других установках повышенной частоты.The invention relates to a converter technique and can be used in the technique of induction heating of metals and other high frequency installations.

Известны схемы автономных инверторов с встречно-параллельными диодами и удвоением :. частоты, в которых тиристорньш мост с встречш-параллельными диодами и с цепочкой в диагонали присоединен через дроссель к источнику питани , причем нагрузка через защитную индз тивность и разделительную емкость включена в другую диагональ инверторного моста 1. Однако зти схемы не обеспечивают учетверени выходной частоты.Known schemes of autonomous inverters with counter-parallel diodes and doubling:. frequencies in which a thyristor bridge with opposite-sided diodes and with a chain in the diagonal is connected via a choke to the power source, and the load through the protective injectivity and separation capacitor is included in another diagonal of the inverter bridge 1. However, these circuits do not provide fourfold output frequency.

Известны Инверторь, обеспечивающие учетверение выходной частоты 2. Однако они могут работать только на чисто активную нагрузку .Known Inverter, providing a quadrupling of the output frequency 2. However, they can only work on a purely resistive load.

Наиболее близкимк изобретению вл етс инвертор, содержащий св занные с входными выводами через LC-фильтр тиристорнуй мост с коммутирующим конденсатором в диагонали и последовательную цепочку, состо щую из разделительного конденсатора, коммутирующегоThe closest to the invention is an inverter comprising a thyristor bridge connected to the input terminals through an LC filter with a switching capacitor in the diagonal and a series circuit consisting of a coupling capacitor switching

.дроссел и св занной с ним цепи нагрузки, причем к общей точке дроссел и конденсатора .цепочки подключен анОд Диода, катод которого соединен с положительным входным выводом 3. Нагрузкой в этом инверторе вл етс колебательный контур. Така схема не обеспечивает учетверёни выходной частоты.The droplet and its associated load circuit, the anode of the diode, the cathode of which is connected to the positive input terminal 3, is connected to the common point of the droplet and the capacitor of the chain. The load in this inverter is an oscillating circuit. Such a circuit does not provide a quadruple output frequency.

Целью изобретени вл етс учетверение выходной частоты.The aim of the invention is to quadruple the output frequency.

Это достигаетс тем, что инвертор снабжен диодным мостом, в диагональ посто нного тока которого последовательно с дополнительным дросселем включена цепь нагрузки, а диагональ переменного тока соединена с KOMMyTHpyiomHrvf дросселем и отрицательным входным выводом.This is achieved by the fact that the inverter is equipped with a diode bridge, in the diagonal of the direct current of which a load circuit is connected in series with the additional choke, and the diagonal of the alternating current is connected to the KOMMyTHpyiomHrvf choke and negative input terminal.

На фиг. 1 изображена принципиальна схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 приведены осциллограммы токов i-r -тиристоров инвертора , 1э- Диодов инвертора,IM - входного тока диодного моста и Ц - тока нагрузки.FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed inverter; in fig. 2 shows the oscillograms of the currents of the i-r inverter thyristors, 1e-inverter Diodes, IM — the input current of the diode bridge, and Ts — the load current.

Инвертор содержит мост из тиристоров 1-4 с коммутирующим конденсатором 5 в диагонали , последовательную цепочку состо щую из разделительного конденсатора 6, коммутирующего дроссел 7 и диодного моста 8-11, Точ ка соёданёни комм тиругощёго дроссел и разделительного конденсатора подключена через диод 12 к положительному входному выводу вместе с фильттровым конденсатором 13. В цепь посто нного тока диодного моста включены последовательно соединенные дополнительный дроссель 14 и нафузочный парал лельный колебательный контур, состо щий из конденсатора 15, дроссел 16 и активного сопротивлени 17. Между положительным йхЪднБшвьгеодом и разделительным конденсатором включен фильтровой дроссель 18. В установившемс режиме разделительный конденсатор б и коммутирующий конденсатор 5 зар жен с пол рностью, указанной на фиг.1. При, включении тиристоров 1 и 4 коммутирующий конденсатор перезар жаетс через нагрз очный колебательный контур (элементь 1 16, 17), включенный в диагональ диодного шста 8-ii последовательно с дросселем 14, коммутирующий дроссель 7 и разделительный конденсатор 6. Когда Яапр же1 е на аноде отсекающего диода 12 станет равным напр жению источника питани , он открьшаетс . Энерги , запасенна коммутирующим дросселем и дросселем 14, передаетс конденсато-. ру 13 фильтра по контуру, обраШёШному нагрузочным колебательньтм контуром 15, 16, 17 включенным в диагональ моста последовательно с дросселем 14, коммутирующим дросеелем 7, отсекающим даодом 12.J .:- , Частота тока, протекающего через дроссель 16, вдвое выше частоты тока коммутирующего конденсатора 5. ДВтпбЛЯйтельноё Удйбёййе частоты осуществл етс за счет вклк)чени нагрузки 15,16, 17 пбследойательнго с Дросселем 14 через диодный мост. В момент време{ш, когда напр жение на койдёнсаторе 15 нагрузочного контура имеет пол рность, указанную на фиг. 1, он не шунти руетс диодами 8-11 HHKOpoTico, так как пере менна составл юща напр жени противоположной пол рности падает на дроссель 14 . (включённый последовательно с,нагрузочньш колебательным контуром в диагональ диодног моста). 4 Использование дроссел 14 исключает срыв колебаний в нагрузочном колебательном контуре и обеспечивает учетверение частоты. При отсутствии дроссел 14 учетверени частоты осуществить нельз . Дополнительное удвоение частоты колебательного нагрузочного контура, т.е. ее учетверение , может быть реализовано аналогично во всех автономных инверторах, у которых нагрузка вынесена из диагонали тиристорного моста, содержащего коммутирующий конденсатор . Инвертор с учетверением частоты в много чейковом исполнении дает возможность в четыре раза снизить крутизну тока, а комМутационные потери при этом снижаютс в дес тки раз, так как падение напр жени на . тиристорах в этом случае успевает снизитьс в процессе включени значительно раньше, чем ток достигнет больщой величины. Й)ормула изобретени Автономный инвертор, содержащий св занные с входными выводами через LC-фильтр таристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали и последовательную цеючку , состо щую из разделительного конденсатора , коммутирующего дроссел и св занной с ним цепи нагрузки, причем к общей точке Йросеел и йШаденсатора цепочки подключен анбд диода, катод которого соединен с положительным входным выводом, о т л и; ч а ющ и и с тем, что, с целью учетверени выходной частоты, он снабжен диодным мостом, в ДйагОйаль пбсто бго тока которого последовательно с дополнительным дросселем включена цепь нагрузки а диагональ переменного тока соединена с коммзггирующим дросселем и отрицательным входньпй выводом.. Источники информации, прин тые йо; внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 300934, кл. Н 02 М 5/42, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР N 273328, кл. Н 02 М 5/42, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР № 547019, кл. Н 02 М 7/515, 1974.The inverter contains a bridge of thyristors 1–4 with a switching capacitor 5 in the diagonal, a series circuit consisting of a coupling capacitor 6, a switching droplet 7 and a diode bridge 8–11. The connection point of the connecting droplet and the coupling capacitor are connected via diode 12 to the positive input the output together with the filter capacitor 13. In the DC circuit of the diode bridge, there are connected in series an additional choke 14 and a non-fusible parallel oscillating circuit consisting of the capacitor 15, the throttle 16 and the active resistance 17. A filter choke 18 is connected between the positive current and the separation capacitor 18. In the established mode, the separation capacitor b and the switching capacitor 5 are charged with the polarity indicated in Fig. 1. When the thyristors 1 and 4 are turned on, the switching capacitor is recharged through a load oscillating circuit (element 1 16, 17) included in the diagonal of the diode cable 8-ii in series with the choke 14, the switching choke 7 and the separation capacitor 6. When JAr the anode of cut-off diode 12 will become equal to the voltage of the power source, it will open. The energy stored by the switching choke and choke 14 is transferred to condensate. pv filter 13 on the circuit, processing load oscillating circuit 15, 16, 17 included in the diagonal of the bridge in series with the inductor 14, the switching droseel 7, the cut-off daod 12.J.: -, The frequency of the current flowing through the choke 16 is twice the frequency of the current of the switching the capacitor 5. Frequency frequency is achieved by switching on the load 15,16, 17 ps with the choke 14 through the diode bridge. At the time time {w, when the voltage on the coupler 15 of the load circuit has a polarity indicated in FIG. 1, it is not shunted by the diodes 8-11 HHKOpoTico, since the variable component of the voltage of opposite polarity falls on the choke 14. (included in series with the load oscillating circuit in the diagonal of the diode bridge). 4 The use of droplets 14 eliminates disruption of oscillations in the load oscillating circuit and provides a quadrupling of the frequency. In the absence of throttles 14, the fourfold frequency cannot be realized. Additional doubling of the frequency of the oscillatory load circuit, i.e. its quadrupling can be implemented similarly in all autonomous inverters, in which the load is removed from the diagonal of the thyristor bridge containing the switching capacitor. An inverter with a quadruple frequency in a multi-cell version makes it possible to reduce the current slope by four times, and the commutative losses are reduced tenfold, since the voltage drop. in this case, the thyristors have time to decrease in the process of switching on much earlier than the current reaches a greater value. D) formula of the invention. An autonomous inverter containing a taristor bridge with a switching capacitor in the diagonal connected to the input terminals through an LC filter and a series circuit consisting of an isolating capacitor, a switching throttle and a load circuit connected to it, and to the common point Yroseel and The junction of the circuit is connected to the anbd diode, the cathode of which is connected to the positive input terminal, about t and; It is also equipped with a diode bridge, in order to quadruple the output frequency, in which DyagOyal pbsto bgo current in series with an additional choke a load circuit is connected and the diagonal of the alternating current is connected to a negative output terminal .. Sources of information taken yo; attention during examination 1. USSR author's certificate N 300934, cl. H 02 M 5/42, 1968. 2. Author's certificate of the USSR N 273328, cl. H 02 M 5/42, 1969. 3. Author's certificate of the USSR No. 547019, cl. H 02 M 7/515, 1974.

..«-..««.-,.,,,.«,j;..« .. "- .." ".-,. ,,,.", J; .. "

: Г-1П-г: Й: Ч§ бда |К ; й-л -.-,,;, :-;:.,.,,,.-.ч-,.: G-1P-g: R: C dbda | K; yl -.- ,, ,,,: -;:.,. ,,, .-. ch- ,.

703884703884