SU736305A1 - Последовательный автономный инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и касается последовательных автономных инверторов. Оно может быть использовано, например, в установках для индукционного нагрева металлов.

Известны автономные последователь- ⁵ ные инверторы, содержащие мост силовых тиристоров, коммутирующие дроссели, а также фильтровые дроссели и конденсаторы. Для ограничения напряжения на элементах инвертора в инверторах исполь- ¹⁰ зуются дополнительные вентили, связывающие коммутирующие дроссели с фильтровыми конденсаторами.

Наиболее близким по технической суш15 нрсти к предложенному является инвертор, в котором нагрузка включена в диагональ постоянного тока тиристорного моста через последовательные фильтровые конденсаторы и коммутирующие дросселя, а сбрс избыточной энергии осуществляется через дополнительные диоды, включенные между фильтровыми конденсаторами и отводами пбмоток фильтровых дросселей.

В таком инверторе при отпирании очередного вентиля к запирающемуся вентилю прикладывается большое обратное напряжение, равное напряжению на коммутирующем конденсаторе. При этом велнки потерн в вентилях.

Цепью изобретения является снижение потерь в вентилях.

Это достигается тем, что последовательный автономный инвертор, содержащий мост силовых, тиристоров, связанный по цепи постоянного тока через фильтровые дроссели с входными выводами, имеющий фильтровые конденсаторы, а также два последовательных LC-контура, соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных, каждый своей общей гонкой, к соответствующему возвратному диоду, снабжен дополнительными фильтровыми дросселями по числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответствующим выводам постоянного тока моста и включены последовательно с каждым из силовых тиристоров, дополнительными пос736305 ле'довательными L С-контурами, так же соединенными между собой через цепь нагрузки, причем конденсаторы каждого из

L С-контуров крайними выводами: подключены к точке соединения соответствующих тиристора и дополнительного дросселя, а свободный электрод каждого возвратного диода подключен к соответствующей общей точке попарно-последовательно соединенных дополнительных фильтровых дросселей, причем упомянутые точки подключены через фильтровые конденсаторы к общим точкам соответствующих противолежащих дополнительных L С—контуров. Принципиальная электрическая схема предложенного инвертора приведена на чертеже.

Он содержит силовые тиристоры 1-4, коммутирующий конденсатор 5, коммутирующие дроссели и конденсаторы основных L С-контуров 6-9, коммутирующие дроссели и¹ конденсаторы дополнительных Ь С-контуров 11, 12, фильтровые конденсаторы 14, 15, дополнительные фильтровые дроссели 16-19, фильтровые дроссели 20, 21, диоды 22, 23, нагрузку

24.

Инвертор работает следующим образом. При отпирании в первом такте тиристоров, например 1 и 4, ток протекает по контуру 8-1-5-4-13-11-24-6-8, По нагрузке ток протекает в направлении, показанном стрелкой. В момент отпирания тиристоров 1 и 4 к тиристорам 2 и 3 прикладывается обратное напряжение.

Во второй половине полупериода тока первого такта напряжение на коммутирующих индуктивностях 6, 11 принимает полярность показанную на чертеже. С момента, когда сумма напряжения на обмотках дросселей 6, 11 превышает на пряжение на дополнительном конденсаторе 15, отпирается диод 22 и данные дроссели и нагрузка шунтируются контуром 22-15. При этом прекращается ток по контуру: 8_1_5_4_13-11-24-6-8) и протекает ток по контуру 6-22-15-11-24-6, причем по нагрузке этот ток протекает в ту же сторону, что и ток моста.

Во втором такте отпираются тиристоры 3 и 2 и ток протекает по контуру: 12-3-5-2-9-7-24-10-12. В момент отпирания тиристоров к тиристорам 1 и 4 прикладывается такое же обратное напряжение, как и к тиристорам 3 и 2 в предыдущем такте.

Во второй половине полупериода осуществляется сброс реактивной энергии по контуру : 10-14-23-7-24-10. Ток сброса ’направлен в ту же сторону по нагрузке, что и ток прямых тиристоров моста инвертора.

Таким образом, предложенный инвертор позволяет снизить скачок обратного напряжения на тиристорах при отпирании 10 противофазных тиристоров моста инвертора, эффективно ограничить уровень напряжения на элементах инвертора, так как сброс избыточной реактивной энергии осуществляется в цепь нагрузки и 15 дополнительного конденсатора, заряженного до половины питающего напряжения, причем ток сброса по нагрузке протекает в ту же сторону, что и ток тиристоров моста, что снижает уровень высших гар20 монических составляющих в выходном токе инвертора.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к преобразоватепьной технике и касаетс  последоватепьных автономных инверторов. Оно может быть использовано, например, в установках дл  индукционного нагрева металлов. Известны автономные последовательные инверторы, содержащие мост снло.вых тг эисторов, коммутирующие дроссели, а также фильтровые дроссели и конденсаторы . Дл  ограничени  на11ра 1№н   на элементах инвертора в инверггс их используютс  дополнительные вентили, св зывающие коммутирующие щюссепи с фильтровыми конденсаторами. Наиболее близким по технической сущности к предгюжеиному  вл етс  инвертор, в котором нагрузка включена в диагональ посто нного тока тиристорного моста ч&реэ последовательные (ипьтровые конденсаторы и коммутируюоше дроссели, а сбро избыточной анергии осуществл етс  через дополнительные диоды, включенные между |)ильтровыми конденсаторами н отводами бмоток фильтровых дросселей. В таком инверторе при отпирании очередного вентил  к запирающемус  вентилю прикладываетс  большое обратное напр жение , равное напр жению на коммутирую щем конденсаторе. При этом велики-потер  в вентил х. Цепью изобретени   вл етс  снижение потерь в вентил х. Это достигаетс  тем, что последо а- тельный автономный инвертор, содержащий мост силовьк тиристоров, св занный по цепи посто нного тока через фильтровые дроссели с входньтми выводами, имеющий 4мльтровые кондевсаторжл, а также два последовательных LC-контура, соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных, кажцый своей общей точкой, к соответствующему возвратному диоду, снабжен дополнительными фильтровыми дроссел ми по числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответствующим выводам посто нного тока моста и включены последовательно с каждым из силовых тиристоров, дополнительными носпедовательными L С-контурами, так же соединенными между собой через цепь на грузки, причем конденсаторы ка)к13ого из L С-контуров крайними выводами: подклю чены к точке соединени  соответствующи тиристора и дополнительного дроссел , а свободный электрод каждого возв эатного диода подключен к соответствующей обще точке попарно-последовательно соединенных дополнительных фильтровых дросселей , причем упом нутые точки подключены через фильтровые кондерсаторы к общим точкам соответствующих щэотиво- лежащих дополнительных L С-кокггуров. Принципиальна  электрическа  схема предложенного инвертора приведена на чертеже. Он содержит силовые тиристоры 1-4, коммутирующий конденсатор 5, коммутирующие дроссели и конденсаторы основных L С-контуров 6-9, коммутир;5гющие дроссели и конденсаторы дополнительных L С-контуров 11, 12, фильтровые конденсаторы 14, 15, дополнительные фильт ровые дроссели 16-19, фильтровые дрюссели 2О, 21, диоды 22, 23, нагрузку 24. Инвертор работает следующим образом При отпирании в первом такте тиристо ров, например 1 и 4, ток протекает по контуру 8-1-5-4-13-11-24-6-8, По нагрузке ток протекает в направлении, по казанном стрелкой. В момент отпирани  тиристоров 1 и 4 к тиристорам 2 и 3 прикладываетс  обратное напр жемте. Во второй половине полупер ода тока первого такта напр жение на кoм yтирующих индуктивност х 6, 11 принимает пол рность показанную на чертеже. С момента, когда сумма напр жени  на обмотках дросселей 6, 11 превышает напр жение на дополнительном конденсаторе 15, отпираетс  диод 22 и данные дроссели и нагрузка щунтируютс  контуром 22-15. При этом прекращаетс  ток по контуру: 8-1-5-4-13-1 i-24-6- i н протекает ток по кош-уру 6-22-15-11.-24-6 причем по нагрузке этот ток протекает в ту же сторону, что и ток моста. Во втором такте отпираютс  тиристоры 3 и 2 и ток протекает по контуру: 127-3-5-2-9-7-24-10-12 . В момент отпирани  тиристоров к тиристорам 1 и 4 прикладываетс  тахое же обратное напр жение , как и к тиристорам 3 и 2 в предыдущем такте. Во второй половине попупериода осуществл етс  сброс реактивной энергии по кош-уру : 1О-14-23-7-24-.1О. Ток сброса направлен в ту же сторону по нагрузке, что и ток пр мых тиристоров моста инвертора . Таким образом, предложенный инвертор позвол ет снизить скачок обратного напр жени  на тиристорах при отпирании противофазных тиристоров моста инвертора , эффективно ограничить уровень напр жени  на элементах инвертора, так как сброс избыточной реактивной энергии осуществл етс  в цепь нагрузки и дополнительного конденсатора, зар женного до половины питающего напр жени , причем ток сброса по нагрузке протекает в ту же сторону, что и ток тиристоров моста, что снижает уровень высших гармонических составл ющих в выходном токе инвертора. Формула изобретени  Последовательный автономный инвертор , содержащий мост силовых тиристоров , св занный по цепи посто нного тока через фильтровые дроссели с входными выходами, имеющий фильтровые конденсаторы , а также два последовательных I, Сконтура , соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных каждый своей общей точкой, к соответствующему возвратному диоду, о т л и ч а ю- Щ и и с   тем, что, с целью снижени  потерь в вентил х, он снабжен дополнительными фильтровыми дроссел ми,по числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответствующим выводам посто нного тока моста и включены последовательно с к&ждым из силовых тиристоров , дополнительными последовательными L С-контурами, также соединенными между собой через цепь нагрузки, причем конденсаторы каждого из L С-контуров крайними выводами подключены к точке соединени  соответствующих тиристоров и дополнительного дроссел , а свободный электрод каждого возвратного диода подключен к соответствующей точке попарно-последовательно соединенных дополнительных ({мльтровых дросселей, причем упом нутые точки подключены через фильтроиые конденсаторы к общим точкам соответствующих противолежащих дополнительных L С-контуров.