SU744874A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти применение-в качестве источника питани  ультразвуковых злектротехнологических установок, .а также дл  питани  других потребителей тока высокой частоты.

Известны тиристорные автономные инверторы, в которых к инвертирующим  чейкам подключены нагрузочные колебательные контуры, настроенные на рабочую частоту, превышающую частоту включени  тиристоров ll,C2,D .

В этих инверторах достигаетс  умножение рабочей частоты по отношению к частоте включени  тиристоров, однако кратность умножени  и форма выходного тока завис т то характера нагрузки. При низкодобротной нагрузке кратность умножени  частоты незначительна .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  инвертор, содержащий тиристорный мост с двум , последовательными :LC-кон турами, одни концы которых подсоединены к общей точке двух смежных противофазных плеч моста, второй конец одного LC-контура подключен к общей

точке двух других противофазный плеч моста, а второй конец другого LC- контура подключаетс  к этой же точке через выходные зажимы, при этом контур, образованный двум  последовательными LC-контурами и Зс1мкнутый через выходные зажимы, настроен на рабочую частоту, превышающую частоту работы тиристоров.

Процессы перезар да коммутирующих конденсаторов упом нутых контуров происход т с разной частотой, вследствие чего между контурами через нагрузку протекает циркул ционный ток,

15 частота которого определ етс  параметрами упом нутого замкнутого контура . Кроме того через нагрузку протекают импульсы тока подпитки колебательных контуров. Частота повторени  импульсов этого тока равна частоте работы тиристоров. Таким образом, через протекают два тока: циркул ционный и часть тока подпитки, имеющих разную частоту, что ухудшает форму выходного тока.

Целью насто щего изобретени   вл етс  улучшение формы выходного тока . 30

Поставленна  цель достигаетсн тем, что в инверторе, содержащем тиристорный мост с двум  коммутирующими последовательными ЬС контурами , одни концы которых подсоединены к общей точке двух смежных противофазных плеч моста, вторые концы LC контуров подсоединены к конца.-; первичной обмотки выходного траксформатора , средн   точка которой подсоединена к общей точке двух других смежных противофазных плеч моста

При этом в нагрузке, подключаемой ко вторичной обмотке выходного трансформатора, протекает ток, возбуждаемый преимущественно циркул ционным током замкнутого контура образованного двум  последовательными LC-контурами и первичной обмоткой трансформатора, а таюке разность токов подпитки двух LCКонтуров , величина которой по сравнению с величиной циркул ционного тока незначительна. При таком подключении нагрузка оказываетс  включенной в замкнутый контур, образованный коммутирующими LC-KOHTypaivfts и первичной обмоткой выходного трансформатора. Собственна  частота этого замкнутого контура превосходит частоту работы тиристоров, а форма выходного тока получаетс  лучше, чем в известном инверторе.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема предлагаемого инвертора выполненного на базе мостовой тиристорной  чейки; на фиг. 2 п.риведены осциллограммы, иллюстрирующие работу инвертора; а) осциллограг-пчы токов , протекающих через тиристоры инвертора (i) ; б) осциллогрш-вча тока, протекающего через один из коммутирующих LC-контуров (1-5) в) осциллограмма тока, протекающего через нагрузку {1ц );

Автономный инвертор (см. фиг. 1) содержит мост тиристоров 1,2,3,4, к общей точке двух смежных противофазных плеч моста подсоединены два последовательных коммутирующих LC-контура, состо щие из дросселей 5 и 6 и конденсаторов 7 и 8. Другими концами LC-контурн соедин ютс  с концами первичной обмотки 9 выходного трансформаторс4 10, средн   точка которой соединена с общей точкой двух других смежных противофазных плеч моста, концы вторичной обмотки 11 выходного трансформатора 10  вл ютс  выходньми выводам инвертора, к которым подключ етс  нагрузка 12. Тиристорный мост подключен к выводам источника питани  через входной дроссель 13, параллельно тиристорному мосту включена цепочка , состо ща  -из последовательно соединенных защитного дроссел) J.4 и разделительного конденсатора 15.

Автономный инвертор работает следующим образом,

В установившемс  режиме к моменi-y времени включени  t тиристоров 1, 4 напр х ени  на -коммутирующих кокденсаторах различны, вследствие чего по цепи 6-5-7-9-8-6 протекает циркул ционный ток, частота котороj .-Q определкатс  параметрами элементов 5, 6f 7, 8, 9. Этот ток через Е:ьгкодной трансформатор передаетс 

В момент tj, подаетс 

  нагрузку

ьм14льс управлени  на тиристоры 1 и 4, тирксторы открываютс  и провод т тсолебательный и ппшьс разр да разде:|;ительного ковденсатора 15 (см. фиг, 2а) по цепи 3.4-1,, параллельно по цеп м 5-7-9 и 6-8-9 и далее по цепи 4-15-14,. В результате протекани  колебательнсчс импульса тока разр да гюкденсатора 15 контур 6-5-7-9-8-6 получает пордию энергии. При этом колебательный ток разр да конденсатора 15 разветвл етс  на два тока в тдеп х 5-7-9 и 6-3-9 (см. фиг. 26), п двум половнн.ам тгервичной обмотки выходнозго трансформатора 9 эти два тока протекаи т встречно,Таким образом, в.нагрузку 12 передаетс  через выходной трансформатор 10 только разность этих двух токов. Одновременно в контуре 6-5-7-9-8-6 продолжает протекать циркул ционный ток и происходит обмен энергией между конденсаторами 7 и 8.

После прохождени  колебательного тока разр да конденсатора 15 через куль в E.10MQHT времени t тиристоры 1 и 4 выключаютс , и к ним прикладываес  обратное напр жение, под действием которого они восстанавливают свои запирающие свойства. После выключени тиристоров If 4 3 контуре 6-5-7-9-8предолх ает протекать циркул ционный ТОК; который через выходной трансформатор 10 передаетс  в нагрузку. В момент времени tj зк.пючаютс  тиристорь: ( 2, 3, контур 6 5-7-9 8-б получает очередную порцию энергии, а в нагрузку трансформируи5тс  циркул ционный ток и разность токов подпитки, протекающих через ветви 9-7-5 и 9-8-6 в течение времени t2(cм.фиг.2в) Получ 5нка  порЦй-г  энергии расходуетс  в нагрузке в результате трансформации циркул ционного тока .контура б-5 -7--9 8-6 через вьаходной трансформатор 10 К моменту Ц очередного включени  тиристоров 1,. 4 заканчиваетс  полный цикл работы инвертора В процессе работы инвертора разделительный конденсатор 14 непрерывно подзар жаетс  от источника питани  через входной .Д| оссель 13, Частота тока нагрузки определ етс  параметрами элементов, вкой щих в высокочастотный контур 6-5-7-9-8-6, и превосходит частоту вк.пючени  тиристоров,

Форма выходного тока определ етс  формой циркул ционного тока контура 6-5-7-9-8-6, так как величина разности токов подпитки ветвей 5-7-9 и 6-8-9 незначительна по сравнению с величиной циркул ционного тока.

Claims (4)

1.Донской А.В., Смородинов В.В. Тиристорный генератор затухгиощих колебаний дл  индукционного нагрева. Труды УАИ, вып. 48, 1973, с. 97.

2.Арть х А.Л. и др. Генераторы синусоидгшьных колебаний высокой частоты. Изв. Вузов Радиоэлектроника , 3, 1968, с. 195, рис. 1.

3.Силова  полупроводникова  техника ФРГ. Под. ред. Е.М. Глуха. 4.2. М., Информэлектро, 1969, рис. 58.

4.Авторское свидетельство по за вке 2510594/07, кл. Н 02 М 7/515, 1977.

f