SU836740A1 - Self-sustained series inverter - Google Patents
Self-sustained series inverter Download PDFInfo
- Publication number
- SU836740A1 SU836740A1 SU792730541A SU2730541A SU836740A1 SU 836740 A1 SU836740 A1 SU 836740A1 SU 792730541 A SU792730541 A SU 792730541A SU 2730541 A SU2730541 A SU 2730541A SU 836740 A1 SU836740 A1 SU 836740A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- capacitor
- choke
- voltage
- inverter
- thyristor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для индукционного нагрева, а также для питания ультразвуковых технологических установок.The invention relates to a transduction technique and is intended for induction heating, as well as for powering ultrasonic processing plants.
Известна схема последовательного инвертора с вентилями встречно-параллельного включения [1]. Такая схема способна работать в области малых эквивалентных сопротивлений нагрузки, поскольку осуществляется рекуперация избыточной реактивной энергии, запасенной в коммутирующем контуре посредством вентилей встречнопараллельного включения. Однако в области высоких значений сопротивления нагрузки происходит резкое .снижение времени, предоставляемого для восстановления управляемости прямых вентилей, что снижает устойчивость работы инвертора. Помимо этого на указанном интервале времени.к прямым вентилям прикладывается малое обратное напряжение, что приводит к возрастанию времени, необходимого J для восстановления управляемости прямых вецтилей и к снижению предельной частоты инвертирования.There is a known serial inverter circuit with on-parallel valves [1]. Such a circuit is capable of operating in the region of small equivalent load resistances, since the excess reactive energy stored in the switching circuit by means of on-parallel switching valves is recovered. However, in the region of high values of load resistance, there is a sharp decrease in the time available to restore the controllability of direct valves, which reduces the stability of the inverter. In addition, a small reverse voltage is applied to the direct valves in the indicated time interval, which leads to an increase in the time required for J to restore the controllability of the direct wets and to reduce the limiting frequency of inversion.
Также известна схема последовательного инвертора [2], которая содер- 2 жит два вентильных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока. Сброс избыточной реактивной энергии в этой схеме осуществляется непосредственно с коммутирующего дросселя на вспомогательные конденсаторы, включенные между выходными зажимами и отпайками фильтровых дросселей, связанных с положительным входным зажимом. В ряде случаев, когДа необходимо согласование параметров нагрузки, применяется выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена, к выходным зажимам инвертора.Also known is a serial inverter circuit [2], which contains 2 valve bridges with switching capacitors in the diagonals of alternating current. The excess reactive energy in this circuit is discharged directly from the switching inductor to auxiliary capacitors connected between the output terminals and the solders of the filter reactors associated with the positive input terminal. In some cases, when it is necessary to coordinate the load parameters, an output transformer is used, the primary winding of which is connected to the output terminals of the inverter.
Недостатком такой схемы является то, что для достижения наибольшего эффекта ограничения напряжения на элементах инвертора необходимо весь коммутирующий дроссель выносить из моста инвертора и охватывать контуром рекуперации, при этом к прямым вентилям в момент включения противофазных вентилей прикладывается полное напряжение коммутирующего конденсатора, которое оказывается все же высоким. Кроме того, для осуществления рекуперации излишней реактивной энергии с коммутирующего дросселя необходима установка вспомогательных конден3 саторов,которые не участвуют в формировании импульса тока мостом инвертора, что приводит к возрастанию стоимости установленного оборудования и увеличения его габаритов, а ограничение напряжения на нагрузке на уровне равном напряжению на вспомогательных конденсаторах при 'конечном значении их емкости, недостаточно, что приводит к резкому снижению- времени, представляемого для восстановления управляемости прямых вентилей.The disadvantage of this scheme is that in order to achieve the greatest effect of voltage limitation on the inverter elements, it is necessary to remove the entire switching inductor from the inverter bridge and cover the recovery circuit, while the direct voltage at the moment of switching on the out-of-phase valves is applied the full voltage of the switching capacitor, which is still high . In addition, for the recovery of excess reactive energy from a switching inductor, it is necessary to install auxiliary capacitors3 that do not participate in the formation of a current pulse by the inverter bridge, which leads to an increase in the cost of installed equipment and an increase in its dimensions, and limiting the voltage across the load at a level equal to the voltage auxiliary capacitors at the final value of their capacitance is not enough, which leads to a sharp decrease in the time presented for the restoration of direct valves.
Наиболее близким к предложенному инвертору является автономный инвертор [3], содержащий связанный с входными выводами через дроссели фильтра два тиристорных моста с двумя последовательно соединенными через коммутирующие дроссели, подключенные к диагоналям переменного тока встречных вентильных мостов,коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, два фильтровых конденсатора, первая обкладка каждого из которых соединена с анодной группой соответствующего тиристорного моста, а вторая - с анодной группой встречного вентильного моста, соединенного своей катодной группой с первой обкладкой дополнительного фильтрового конденсатора, вторая обкладка которого подключена к катодной группе это‘го же,тиристорного моста. . ,Closest to the proposed inverter is a self-contained inverter [3], containing two thyristor bridges connected to the input terminals through the filter inductors with two series-connected through commutating inductors connected to the alternating current diagonals of the opposite valve bridges, switching capacitors in the alternating current diagonals, two filter capacitors , the first lining of each of which is connected to the anode group of the corresponding thyristor bridge, and the second to the anode group of the oncoming valve a solid bridge connected by its cathode group to the first lining of the additional filter capacitor, the second lining of which is connected to the cathode group of the same thyristor bridge. . ,
Недостатком такого инвертора является большая емкость конденсаторов, увеличивающая габариты.и стоимость.The disadvantage of this inverter is the large capacitance of the capacitors, which increases the dimensions. And cost.
Целью изобретения является удешевление инвертора.The aim of the invention is to reduce the cost of the inverter.
Для достижения этого инвертор [з] снабжен четырьмя дросселями и выходным трансформатором с четырьмя первичными обмотками, две из. которых соединены, каждая, одним концом с первой обкладкой дополнительного фильтрового конденсатора, а другим концом через один из указанных дросселей - с анодной группой соответствующего тиристорногомоста, а две другие первичные обмотки соединены, каждая, одним концом со второй обкладкой фильтрового конденсатора, а другим через другой из указанных дросселей - с катодной группой соответствующего тиристорного мобта. Кроме того, для повышения устойчивости при расширении функциональных возможностей инвертор снабжен четырьмя дополнительными вентилями, а первичные обмотки выходного трансформатора снабжены вольтодобавочными обмотками, первые концы которых соединены с указанными другими концами первичных обмоток, цы двух из них через дополнительный вентиль, включенный в обратном направлении, соединены, каждый, со второй обкладкой дополнительного фильтрового конденсатора, образуя замкнутый контур, причем вторые кон-: цы двух вольтодобавочных обмоток через другой дополнительный вентиль соединены, каждый, с первой обкладкой соответствующего фильтрового конденсатора.To achieve this, the inverter [h] is equipped with four chokes and an output transformer with four primary windings, two of. which are connected, each, with one end to the first lining of the additional filter capacitor, and the other end through one of these chokes, to the anode group of the corresponding thyristor bridge, and two other primary windings are connected, each, with one end to the second lining of the filter capacitor, and the other through the other of these chokes - with the cathode group of the corresponding thyristor mob. In addition, to increase stability while expanding the functionality, the inverter is equipped with four additional valves, and the primary windings of the output transformer are equipped with boost windings, the first ends of which are connected to the indicated other ends of the primary windings, two of them are connected through an additional valve, connected in the opposite direction, , each, with a second lining of an additional filter capacitor, forming a closed loop, and the second ends are: two voltage boost windings through another additional valve are connected, each, with the first lining of the corresponding filter capacitor.
На фиг.1 изображена схема инвертора; на фиг.2 то же, одномостовой вариант.Figure 1 shows a diagram of an inverter; figure 2 is the same, single-bridge option.
Инвертор-(фиг. 1) содержит два ти— ристорных моста, собранных .на тиристторах 1-8, два встречных вентильных мойта на диодах 9-16. В диагонали тиристорных мостов включены коммутирующие конденсаторы 17-20 и коммутирующие дроссели 21, 22, причем каждый вентильный мост зашунтирован двумя цепочками, состоящими из коммутирующих дросселей 23-26, фильтровых конденсаторов 27-30, первичных обмоток 31-34, к вторичной Обмотке 35 выходного трансформатора подключена нагрузка 36. Тиристорные мосты связаны с входными выводами через дроссели 37, 38 фильтра, а выходными через дроссели 39, 40 фильтра, а каждая первичная обмотка и фильтровой конденсатор зашунтированы дополнительными вентилями 41-44,The inverter- (Fig. 1) contains two thyristor bridges assembled on thyristors 1–8, two counter valve washes on diodes 9–16. The diagonal of the thyristor bridges includes switching capacitors 17-20 and switching chokes 21, 22, and each valve bridge is shunted by two chains consisting of switching chokes 23-26, filter capacitors 27-30, primary windings 31-34, to the secondary winding 35 of the output the load 36 is connected to the transformer. Thyristor bridges are connected to the input terminals through the filter chokes 37, 38, and the output terminals through the filter chokes 39, 40, and each primary winding and filter capacitor are shunted by additional valves 41-44,
Схема, изображенная на фиг.1, работает следующим образом.The circuit depicted in figure 1, operates as follows.
В первом такте открываются тиристоры 1,2 и ток протекает по контурам: тиристор 1 - конденсатор 17 дроссель 21 - конденсатор 18 - тиристор 2 - дроссель 24 - первичная обмотка 32 - конденсатор 28 - тиристор 1; тиристор 1 - конденсатор 17дроссель 21 - конденсатор 18 - тиристор 2 - конденсатор 27 - первичная обмотка 31 - дроссель 23 - тиристорIn the first cycle, thyristors 1,2 open and the current flows along the contours: thyristor 1 - capacitor 17 inductor 21 - capacitor 18 - thyristor 2 - inductor 24 - primary winding 32 - capacitor 28 - thyristor 1; thyristor 1 - capacitor 17 inductor 21 - capacitor 18 - thyristor 2 - capacitor 27 - primary winding 31 - inductor 23 - thyristor
1. В формировании импульса' тока через мост инвертора участвуют два фильтровых конденсатора 27, 28, ток которых протекает по первичным обмоткам выходного трансформатора и суммируется в нагрузке 36« Поскольку, ток через коммутирующее дроссели 23, 24 суммируется в диагональном коммутирующем дросселе 21, величина индуктивности последнего должна быть в два раза меньше, чем индуктивность коммутирующих дросселей, включенных последовательно с. фильтровыми конденсаторами, при этом напряжения на указанных дросселях окажутся равными и в момент включения тиристоров 1,2 встречные диоды 9, 10 будут закрыты, поскольку в контуре: дроссель 21 - диод 9 - конденсатор 27 - дроссель 24 - первичная обмотка 32 диод 10 - дроссель 21 и контуре: дроссель 21 - диод 9 .- первичная оба вторые кон-60 мотка 31 - дроссель 23, конденсатор 28 - диод 10 - дроссель 21 напряжения на коммутирующих дросселях (полярность указана на фиг,1) взаимно коммутируются и к диодам '9 и 10 65 прикладывается обратное напряжение, первичдроссель по пер251. Two filter capacitors 27, 28 are involved in the formation of the current pulse through the inverter bridge, the current of which flows through the primary windings of the output transformer and is added up to a load of 36 “Since the current through the switching reactors 23, 24 is summed up in the diagonal switching inductor 21, the inductance value the latter should be half as much as the inductance of the commutating chokes connected in series with. filter capacitors, while the voltages at the indicated inductors will be equal and when the thyristors are turned on, 1.2 counter diodes 9, 10 will be closed, because in the circuit: inductor 21 - diode 9 - capacitor 27 - inductor 24 - primary winding 32 diode 10 - inductor 21 and circuit: inductor 21 - diode 9 .- primary both second con-60 coil 31 - inductor 23, capacitor 28 - diode 10 - inductor 21 voltage on commutating reactors (polarity is shown in Fig. 1) are mutually switched to diodes' 9 and 10 65 reverse voltage is applied, the primary choke on per25
- дроссель 24 диод 12 протекает выходного трансже направлении, моста инвертора, уровень гармонических в выходном токе.- the inductor 24 diode 12 flows output transzhe direction, the inverter bridge, the harmonic level in the output current.
конденсатор 30 перзич- тидроссель тиристор 6. 30, Во второй половине тока под действием · на дросселях 22, 25, диоды 15,16 и избыточной реактивравное питающему, до которого заряжены фильтровые конденсаторы 27, 28. Во второй половине полупериода тока, когда напряжение на коммутирующих дросселях 21, 23 принимает полярность, указанную на Фиг.1 (в скобках) , и суммы этих напряжений -превышают напряжения на фильтровых конденсаторах и первичных обмотках вы•ходного трансформатора, открываются встречные диоды 11, 12. С этого момента прекращается ток моста инвертора, прекращается перезаряд коммутирующих конденсаторов 17, 1θ на заданном уровне и протекает ток сброса избыточной реактивной энергии, запа, сенной в коммутирующих дросселях по контурам: дроссель 21 - диод 11 первичная обмотка 31 - дроссель 23 конденсатор 28 - диод 12 7 дроссель 21; дроссель 21 - диод 11 - конден. сатор ная обмотка 32 21. Ток сброса вичным обмоткам форматора в том что и ток что снижает составляющих.the capacitor 30 is the thyristor thyristor 6. 30, in the second half of the current under the influence of the chokes 22, 25, diodes 15.16 and excess reactive to the supply to which the filter capacitors 27, 28 are charged. In the second half of the current half-cycle, when the voltage is switching inductors 21, 23 receives the polarity indicated in Fig. 1 (in brackets), and the sum of these voltages exceeds the voltage across the filter capacitors and primary windings of the output transformer, counter diodes 11, 12 open. From this moment, the invert bridge current stops pa, overcharging stops commuting capacitors 17, 1θ at a predetermined level, and excessive discharge current flows reactive energy, sealed, hay switching inductors in the contours: choke 21 - diode 11, the primary winding 31 - choke 23, capacitor 28 - diode 21, inductor 12 July; throttle 21 - diode 11 - condense. sator winding 32 21. The discharge current to the primary windings of the formatter is that current reduces the components.
Во втором такте открываются тиристоры 5,6 и ток, протекает по контурам: конденсатор 29 - тиристор 5 конденсатор 19 - дроссель 22 -.конденсатор 20 - тиристор 6 — дроссельIn the second cycle, the thyristors 5.6 and the current open, flowing along the contours: capacitor 29 - thyristor 5 capacitor 19 - inductor 22 - capacitor 20 - thyristor 6 - inductor
- первичная обмотка 33 - конденсатор 29, ная обмотка 34 - дроссель 26 ристор 5 - конденсатор 19 22 - койденсатор 20 .конденсатор полупериода напряжения открываются ток сброса ной энергии в указанных дросселях протекает по контурам; дроссель 22 сель диод 22 34 диод такте осуществляется формирование второй полуволны выходного тока, т.е. за'два такта работы инвертора формируется полный период выходного тока. Симметричная подпитка нагрузки высокочастотным током позволяет существенно снизить уровень гармонических составляющих в выходном токе, что обеспечивает устойчивую работу инвертора в условиях низкой добротности нагрузки или ее нелинейного характера. В последующих тактах работы, когда открываются тиристоры 3,4 и 7, 8, инвертор работает аналогично описанному,- primary winding 33 - capacitor 29, primary winding 34 - inductor 26 Ristor 5 - capacitor 19 22 - co-capacitor 20. The half-voltage capacitor opens the discharge energy in these inductors flows along the circuits; the inductor 22 cel diode 22 34 diode clock is the formation of the second half-wave of the output current, i.e. In two stages of the inverter operation, a full period of the output current is formed. Symmetric recharge of the load with high-frequency current can significantly reduce the level of harmonic components in the output current, which ensures stable operation of the inverter in conditions of low quality factor of the load or its non-linear nature. In subsequent cycles of operation, when the thyristors 3,4 and 7, 8 open, the inverter operates as described
С ростом эквивалентного сопротивления нагрузки возрастает выходное диод 15 - конденсатор 30 - дрос25 .- первичная обмотка 33 16 дроссель 23; дроссель диод 15 - первичная обмотка дроссель 26 - конденсатор 29 16 - дроссель 22, Во втором напряжение и напряжение на первичных обмотках выходного трансформатора, которое прикладывается к мостам инвертора. Критическое значение амплитуды этого напряжения при конечной кратности фильтровых конденсаторов, когда время, предоставляемое для восстановления свойств управляемости тиристоров., резко снижается, составляет 0,8-0,9 от питающего напряжения. Для ограничения напряжения на первичных обмотках на заданном уровне дополнительные вентили^ 41-44 подключаются к вольтодобавочным обмоткам этих обмоток. Такое подключение позволяет ограничить амплитуду напряжения на первичной обмотке с вольтодобавочными витками на уровне, равном питающему напряжению, при этом ток рекуперации энергии, запасенной в нагрузке, протекает по контурам: первичная обмотка 31 - конденсатор 27 - вентиль 41; первичная обмотка 32 - вентиль 42 конденсатор 28; первичная обмотка 33- вентиль 43 - конденсатор 29; первичная обмотка 34 - конденсатор 30 - вентиль 44. В этом случае напряжение, которое прикладывается к мостам инвертора, составляет лишь часть питающего напряжения, которое можно регулировать соотношением витков первичной обмотки и вольтодобавочных витков.With an increase in the equivalent load resistance, the output diode 15 - capacitor 30 - dros 25 increases. - primary winding 33 16 inductor 23; inductor diode 15 - primary winding inductor 26 - capacitor 29 16 - inductor 22, In the second voltage and voltage on the primary windings of the output transformer, which is applied to the bridges of the inverter. The critical value of the amplitude of this voltage at a finite filter capacitor multiplicity, when the time provided for restoring the control properties of thyristors., Sharply decreases, is 0.8-0.9 of the supply voltage. To limit the voltage on the primary windings at a given level, additional valves ^ 41-44 are connected to the boost windings of these windings. This connection allows you to limit the amplitude of the voltage on the primary winding with boost turns at a level equal to the supply voltage, while the current recovery of energy stored in the load flows along the contours: primary winding 31 - capacitor 27 - valve 41; primary winding 32 - valve 42 capacitor 28; primary winding 33- valve 43 - capacitor 29; the primary winding 34 is a capacitor 30 is a valve 44. In this case, the voltage that is applied to the bridges of the inverter, is only part of the supply voltage, which can be adjusted by the ratio of the turns of the primary winding and boost boost coils.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792730541A SU836740A1 (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Self-sustained series inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792730541A SU836740A1 (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Self-sustained series inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU836740A1 true SU836740A1 (en) | 1981-06-07 |
Family
ID=20812623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792730541A SU836740A1 (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Self-sustained series inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU836740A1 (en) |
-
1979
- 1979-02-28 SU SU792730541A patent/SU836740A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3242415A (en) | Inverters | |
EP0336952A4 (en) | A dc to dc power converter. | |
EP0012648B1 (en) | Single-pole commutation circuit | |
US3483462A (en) | Inverters operable with a wide range of load impedances | |
SU836740A1 (en) | Self-sustained series inverter | |
US4027226A (en) | Bipolar inverter with induction generator | |
US3842339A (en) | Inverter for a load having a parallel resonant circuit | |
US4455600A (en) | Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation | |
JPS6127989B2 (en) | ||
US4030021A (en) | Inverter | |
SU1005254A1 (en) | Series self-sustained inverter | |
SU756576A1 (en) | Self-sustained series inverter | |
SU1092648A1 (en) | Device for single-phase control of mains voltage | |
SU714599A1 (en) | Self-sustained serial inverter | |
SU1001383A1 (en) | Self-sustained series inverter | |
SU610266A1 (en) | Self-sustained series inverter | |
SU896725A1 (en) | Self-sustained voltage inverter | |
SU767920A1 (en) | Self-contained series inverter | |
GB1564626A (en) | Inverter system | |
SU797028A1 (en) | Series self-sustained inverter | |
SU1179499A1 (en) | Single-phase reversible converter with artificial switching | |
SU1317588A1 (en) | Device for artificial commutation of converter thyristors | |
SU1203666A1 (en) | Thyristor direct frequency converter with artificial commutator | |
SU788307A1 (en) | Self-sustained inverter | |
SU771826A1 (en) | Frequency converter |