SU817933A1 - Преобразователь посто нного тока впЕРЕМЕННый - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в качестве источника питания индукционных электротермических установок, магнитострикционных преобразователей, а также других потребителей тока высокой частоты.

Известен автономный инвертор, содер- S жащий инвертирующий тиристорный мост с обратными диодами и коммутирующий последовательной RC-цепочкой в диагонали переменного тока, подключенный параллельно с цепочкой из последовательно соединенных разделительного конденсатора и на- ⁰ грузки к зажимам источника питания через дроссель фильтра. Импульсы управления подаются на тиристоры, формирующие один период выходной частоты, с задержкой друг относительно друга. Вследствие этого в течение некоторого интервала времени коммутирующий контур отключается от источника питания и замыкается накоротко. В результате происходит разряд коммутирующего конденсатора внутри инвертирующего моста. Изменяя время, в течение которого контур' 20 разряжается внутри моста, можно регулировать мощность, которая выделяется в нагрузке этого инвертора [112

Недостатком известного инвертора является то, что он не позволяет регулировать мощность в отдельных нагрузках или перераспределять ее между ними в случае подключения к нему нескольких нагрузок.

Известны также устройства централизованного питания потребителей токами высокой частоты, в которых регулирование выходной мощности осуществляется за счет сдвига фаз между основными гармониками выходной частоты инвертирующих ячеек, включенных параллельно или последовательно на общую нагрузку. Выходную мощность устройства можно регулировать, изменяя сдвиг фаз между основными гармониками выходной частоты тиристорных инвертирующих ячеек [2].

Однако эти устройства не позволяют регулировать мощность в отдельных подключенных к ним нагрузках, и перераспределять ее между ними без дополнительных устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий связанные с входными выводами через соответствующие входные дроссели η тиристорных инверти3 рующих ячеек с общим коммутирующим конденсатором, а также последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и выходных выводов, и η коммутирующих дросселей [3].

Недостаток указанного преобразовате- ⁵ ля состоит в невозможности одновременного питания нескольких нагрузок и регулируемого перераспределения мощности между ними

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспече- ₍ ния автономного регулирования при питании η нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен (η-l) идентичными последовательными цепочками, подключенными каждая параллельно соответст- 1 вующей тиристорной ячейке, а последовательно с элементами каждой цепочки включен один из коммутирующих дросселей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 а — осциллограмма, импульсов уп- ² равления поступающих на тиристоры источника питания (iy); на фиг. 2 б — то же, ток в нагрузке первой ячейки (.ΐ^); на фиг. 2 в — то же, тока в нагрузке второй ячейки (i₁₉ ). ;

Преобразователь содержит мостовые тиристорные инвертирующие ячейки, выполненные на тиристорах I—4 и 5—8 с общим коммутирующим конденсатором 9 в цепи коммутации тока тиристоров, связанные с зажимами источника постоянного тока через свои входные дроссели ΙΟ, II и 12, 13, параллельно первой ячейке подключена последовательная цепочка, состоящая из коммутирующего дросселя 14, разделительного . конденсатора 15 и выходных выводов с нагрузкой 16, параллельно второй ячейке подключена аналогичная цепочка из дросселя 17, конденсатора 18 и нагрузки 19.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме к моменту времени t_t коммутирующий конденсаор 9 заряжен с полярностью указанной на фиг. I, разделительные конденсаторы 15 и 18 заряжены до напряжения источника постоянного тока. В момент времени t_t подаются импульсы управления на тиристоры I и 3 первой ячейки и происходит колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 9 и разряд разделительного конденсатора 15 по цепи I—9—3—16—15—14—I. При этом активная мощность выделяется только в нагрузке 16, подключенной к первой инвертирующей ячейке. В момент времени подаются импульсы управления на тиристоры 5 и 7 второй инвертирующей ячейки и кон- : денсатор 9 перезаряжается уже по двум параллельным цепям 1^-9—3—16—15—14-1 и 5—9—7—19—18—17—5.

В момент времени tj колебательный ток перезаряда конденсатора 9 происходит через нуль, тиристоры I, 3, 5 и 7 выключаются и наступает пауза в работе инвертора. К моменту времени t заканчивается первый полупериод работы преобразователя. Конденсатор 9 перезаряжается до напряжения с полностью, обратной указанной выше. Во втором полупериоде поочередно включаются тиристоры 2, 4 (в момент времени Ц) и 6, 8 (в момент времени ts). Работа преобразо*- . вателя во втором полупериоде аналогична его работе в первом полупериоде.

Величина тока инвертирующей ячейки зависит от напряжения на коммутирующем конденсаторе к моменту включения тиристоров ячейки. Так как к моменту времени 11 конденсатор 9 частично разряжается по цепи I—9—3—16—15—14—I, то ток в нагрузке 19 меньше, чем в нагрузке 16, при прочих равных условиях. При одновременном включении тиристоров I, 3 и 5, 7 (tj.·— t , = 0) токи в нагрузках 16 и Г9 одинаковы. Если интервал времени tг—t5 больше полупериода собственной частоты колебательного контура, образованного элементами 9, .14, 15 и 16, то конденсатор 9 полностью перезаряжается к моменту времени t ₂ и тиристоры 5, 7 включиться не могут. Ток в нагрузке 19 отсутствует. Изменяя длительность интервала t г—11 можно изменять соотношение мощности в нагрузках 16 и 19.

Если в одной из инвертирующих ячеек предлагаемого преобразователя закоротить выходные зажимы и включать эту ячейку с опережением по отношению к остальным ячейкам, то в результате частичного перезаряда коммутирующего конденсатора через короткозамкнутую ячейку в нагрузках подключенных к другим ячейкам, можно регулировать суммарную мощность, изменяя величину времени опережения, с которым включается короткозамкнутая ячейка

Claims (1)

1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ рующих  чеек с общим коммутирующим конденсатором , а также последовательную цепочку , состо щую из разделительного конденсатора и выходных выводов, и п коммутирующих дросселей 3. Недостаток указанного преобразовател  состоит в невозможности одновременного питани  нескольких нагрузок и регулируемого перераспределени  мощности между ними Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путек обеспечени  автономного регулировани  при питании п нагрузок. Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь снабжен (п-1) идентичными последовательными цепочками, подключенными кажда  параллельно соответствующей тиристорной  чейке, а последовательно с элементами каждой цепочки включен один из коммутирующих дросселей. На фиг. I представлена принципиальна  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 а - осциллограмма, импульсов управлени  поступающих на тиристоры источника питани  (i); на фиг. 2 б - то же, ток в нагрузке первой  чейки (.i-ifi); на фиг. 2 в - то же, тока в нагрузке второй  чейки (i.,9 ). Преобразователь содержит мостовые тиристорные инвертирующие  чейки, выполненные на тиристорах 1-4 и 5-8 с общим коммутирующим конденсатором 9 в цепи коммутации тока тиристоров, св занные с зажимами источника посто нного тока через свои входные дроссели 10, 11 и 12, 13, параллельно первой  чейке подключена последовательна  цепочка, состо ща  из коммутирующего дроссел  14, разделительного конденсатора 15 и выходных выводов с нагрузкой 16, параллельно второй  чейке подключена аналогична  цепочка из дроссел  17, конденсатора 18 и нагрузки 19. Преобразователь работает следующим об разом. В установившемс  режиме к моменту времени t.j коммутирующий коиденсаор 9 зар жен с пол рностью указанной на фиг. 1, разделительные конденсаторы 15 и 18 зар жены до напр жени  источника посто нного тока. В момент времени t подаютс  импульсы управлени  на тиристоры 1 и 3 первой  чейки и происходит колебательный перезар д коммутирующего конденсатора 9 и разр д разделительного конденсатора 15 по цепи 1-9-3-16-15-14-1. При этом активна  мощность выдел етс  только в нагрузке 16, подключенной к первой инвертирующей  чейке. В момент времени t подаютс  импульсы управлени  на тиристоры 5 и 7 второй инвертирующей  чейки и конденсатор 9 перезар жаетс  уже по двум параллельным цеп м 1--9-3-16-15-14-1 и 5-9-7-19-18-17-5. В момент времени tj колебательный ток перезар да конденсатора 9 происходит через нуль, тиристоры 1, 3, 5 и 7 выключаютс  и наступает пауза в работе инвертора. К моменту времени t j, заканчиваетс  первый полупериод работы преобразовател . Конденсатор 9 перезар жаетс  до напр жени  с полностью, обратной указанной выше. Во втором полупериоде поочередно включаютс  тиристоры 2, 4 (в момент времени t) и 6, 8 (в момент времени ig)- Работа преобразо. вател  во втором полупериоде аналогична его работе в первом полупериоде. Величина тока инвертирующей  чейки зависит от напр жени  на коммутирующем конденсаторе к моменту включени  тиристоров  чейки. Так как к моменту времени 11 конденсатор 9 частично разр жаетс  по цепи 1-9-3-16-15-14-1, то ток в нагрузке 19 меньше, чем в нагрузке 16, при прочих равных услови х. При одновременном включении тиристоров 1, 3 и 5, 7 (tj..- t , 0) токи в нагрузках 16 и 19 одинаковы . Если интервал времени tg-i больше полупериода собственной частоты колебательного контура, образованного элементами 9, .14, 15 и 16, то конденсатор 9 полностью перезар жаетс  к моменту времени t j и тиристоры 5, 7 включитьс  не могут. Ток в нагрузке 19 отсутствует. Измен   длительность интервала t г-11 можно измен ть соотнощение мощности в нагрузках 16 и 19. Если в одной из инвертирующих  чеек предлагаемого преобразовател  закоротить выходные зажимы и включать эту  чейку с опережением по оунощению к остальным  чейкам, то в результате частичного перезар да коммутирующего конденсатора через короткозамкнутую  чейку в нагрузках подключенных к другим  чейкам, можно регулировать суммарную мощность, измен   величину времени опережени , с которым включаетс  короткозамкнута   чейка Формула изобретени  Преобразователь посто нного тока в переменный , содержащий св занные со входными выводами через соответствующие входные дроссели п тиристорных инвертирующих  чеек с общим коммутирующим конденсатором , а также последовательную цепочку, состо щую из разделительного конденсатора , и выходных выводов, и п коммутирующих дросселей, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  автономного регулировани  при питании п нагрузок, он снабжен (п-1) идентичными последовательными цепочками, подключенными кажда  параллельно соответствующей тиристорной  чейке, а последовательно с элементами каждой цепочки включен один из коммутирующим дросселей.