SU748741A1 - Автономный последовательный инвертор - Google Patents

Description

(54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питани  дл  электротермических установок.

Недостатком большинства схем автономных инверторов  вл етс  невозможность их работы при изменении параметров нагрузки в широком диапазоне. При работе на резкопеременную нагрузку возможны режимы, вызываюш.ие высокую степень раскачки напр жени  на реактивных элементах системы инвертор-электротермическа  установка, что может привести к срыву процесса инвертировани .

Известно, -что одним из способов, устран юших этот недостаток,  вл етс  образование вентильных контуров сброса избыточной реактивной энергии, запасенной в электромагнитных пол х реактивных элементов, в источник питани . Этот способ позвол ет уменьшить амплитудные значени  напр жений на вентил х, коммутируюших индуктивност х и емкост х, например, в схеме тиристорного инвертора с отсекаюш,ими диодами 1.

Недопустима  раскачка напр жени  предотвращаетс  путем сброса излишней

реактивной энергии, запасенной коммутируюш ,ей индуктивностью, на разделительные конденсаторы, зар женные до напр жени  источника питани .

Наиболее б лизким к изобретению  вл етс  инвертор, содержащий св занные со входными выводами через фильтровые дроссели тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока и последовательную цепочку, состо щую из двух фильтровых конденсаторов и комму10 тирующего дроссел , за шунтированного двум  цепочками, состо щими кажда  из дополнительного конденсатора и диода, точка соединени  которых св зана с соответствующим концом последовательной цепочки, а тиристорный мост соединен последователь15 но с выходными выводами. В этом инверторе уменьшение амплитуды перезар да коммутирующего конденсатора осуц;ес5твл етс  ограничением напр жени  коммутирующего дроссел  до величины, равной сумме питаю20 щего напр жени  и падени  напр жени  на нагрузочном контуре 2.

Дл  обеспечени  устойчивой работы этого инвертора в широком диапазоне изменени  нагрузок необходимо ограничить папр жение на коммутирующем дросселе до уровн  половины питающего напр жени .

С целью повышени  надежности и КПД в инверторе между точками соединени  дио дов и дополнительными ковдетгсатбрами и концами последовательной цепочки вклю- чены дополнительные дроссели, а тиристорный мост соединен последовательно с выходными выводами.

На фиг. 1 и 2 представлены варианты схем инверторов.ю

Автономный последовательный инвертор содержит мост, в плечи которого включены тиристоры 1-4, а в диагональ переменного тока - коммутирующий конденсатор 5. Аноды тиристоров 1 и 2 объединены и подключены через фильтровый дроссель 6 к поло- жительному полюсу источника питани , а катоды тиристоров 3 и 4 служат дл  подключени  одного из выводов нагрузки 7, другой вывод которой подключен через фильтровый дроссель 8 к отрицательному полюсу источника питани . Ко входным выводам через фильтровые дроссели 6 и 8 подключена цепочка из последовательно соединенных фильтровых конденсаторов 9 и 10 и коммутирующего дроссел  11. Параллельно цепочке одного из фильтровых конденса- is торов 9 (либо 10) и коммутирующего цроссел  11 подключен контур, состо щий из дополнительного конденсатора 12 (либо 13) и дополнительного дроссел  14 (либо 15), а между общей точкой кoндeнcatopoв и дросселей параллельных контуров включены неуправл емые вентили 16 и 17.

Автономный последовательный инвертор работает в двухтактном режиме. Каждый такт разбиваетс  на три интервала.

Первый такт.35

Первый интервал. Управл ющими импульсами отпираютс  тиристоры 1 и 4 и по цепи 9-1-5-4-7-10-11-9 начинает протекать ток перезар да коммутирующего конденсатора 5, близкой по форме к полуволне синусоиды. При этом ток через на- грузку протекает сверху вниз. С переходом тока коммутирующего контура через амплитудное значение напр жение на коммутирующем дросселе мен ет пол рность, и в момент равенства напр жени  коммутирующего 45 дроссел  половине напр жени  источника питани  отпираютс  ограничивающие диоды 16 и 17 и ток коммутирующего контура резко спадает до нул . Первый интервал на этом; заканчиваётс .

Второй интервал. Начинаетс  с момента включени  ограничивающих диодов 16 и 17. При этом избыток реактивной энергии, запасенной в электромагнитном поле коммутирующего дроссел  11, сбрасываетс  на конденсаторы 12 и 13. С прекращением то- jj ка сброса заканчиваетс  второй интервал.

Третий интервал. Бестокова  пауза моста , котора  длитс  до момента включени  тиристоров 2 и 4.

Второй такт;

Начинаетс  включением тиристоров 2 и 4. Электромагнитные процессы, которые при этом происход т в инверторе, аналогичны описанным выще.

В данном инверторе повышение КПД может быть достигнуто и в том случае, если один вывод нагрузочного контура, соединенный с катодной группой моста, соединить с одной из обкладок конденсатора 10, а катоды моста объединить с другим выводом нагрузки и Через фильтровый дроссель 8 соединить с отрицатальным полюсом источника питани  (см. фиг. 2).

Таким образом, предлагаемый интвертор позвол ет увеличить КПД инвертора на 10-15% за счет улучщеииого гармонического состава тока и повысить эффективность ограничени  перенапр жений на элементах инвертора на 10-15%, а следовательно , повысить его надежиость при изменении нагрузки в щироком диапазоне, что важно при индукционном циклическом нагреве стальных заготовок.

Claims (2)

1.Тиристорные преобразователи частоты дл  индукционного нагрева металлов. Межвузовский научный сборник. Уфа, 1976, № 6, с. 9, рис. 1. .

2.Авторское свидетельство СССР № 610266, кл. Н 02 М 7/515, 1976.

/

2.5