SU921034A1 - Способ регулировани мощности инверторов с отсекающими диодами - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти применение в технике индукционного нагрева металлов..

Известен способ регулировани  выходной мощности автономного инвертора путем изменени  его напр жени  питани . В этом случае инвертор питаетс  от сети переменного тока через управл емой выпр митель 1.

.Недостатком такого способа регулировани   вл етс  понижение коэффициента мощности преобразовательной системы выпр митель - инвертор, что при больших номинальных мощност х вызывает необходимость установки в сети косинусных конденсаторов.

Известен также способ регулировани  выходной мощности автономного инвертора , который основан на использовании резонансных свойств нагру- .. зочного колебательного контура. Дл  получени  номинальной мощности вы- . ходна  частота инвертора подбираетс - такой, чтобы в нагрузочном колебательном контуре, образованном акTHBHO-HHfiyKTHBHoa и емкостной параллельно cceдинeнны ш ветв ми, обеспечивалс  резонанс токов.При этом эквивалентное сопротивление контура чисто

активное.При снижении частоты эквивалентное сопротивление нагрузочного контура становитс  активно-индуктивным , причем его индуктивна  составл юща  сначала возрастает, затем достигает максимума и далее уменьшаетс . Величина максимума эквивалентной индуктивности тем больше, чем выше добротность нагрузочного

10 контура 2.

Однако при использовании такого способа регулировани  в инверторах с отсекак цими диодами имеет место

15 увеличение уровн  раскачки напр жени  на вентил х и реактивных элементах на критической частоте, соответствующей максимуму величины эквивалентной индуктивности, что понижает

20 надежность работы инвертора.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  способ, заключающийс  в изменении соотношени  рабочей частоты

25 инвертора и собственной резонансной частоты инверторной 1епи 3.

Недостаток данного способа состо .ит в увеличении индуктивной реакции нагрузочного контура при понижении

Claims (3)

1. 30 частоты инвертировани , что влечет за собою возникновение перенапр жений на вентил х и снижение надежнос Целью данного изобретени   вл ет с  повишение надежности работы тиристоров в инверторе с отсекающими диодами при частотном регулирова НИИ мощности, выдел емой в нагрузоч ном колебательном контуре, путем уменьшени  перенапр жений. Поставленна  цель достигаетс  -те что при регулировании мощности путем изменени  соотношени  рабочей частоты инвертора и собственной резонансной частоты инверторной цепи сначала производ т изменение собственной резонансной частоты инверторной цепи путем изменени  емкости цепи, а затем измен йт рабочую частоту инвертора. Таким образом, при регулировании мощности перед снижением частоты инвертировани  производ т перекомпенсацию нагрузки путем увеличени  компенсирующей емкости. последующее же снижение частоты производ т при заранее уменьшенной добротности. При.уменьшении добротности контура величина максимума индуктивной составл ющей эквивалентного сопротивлени  также уменьшаетс , что обеспечивает возможность плавного снижени  выходной мощности инвертора с допустимым уровнем раскачки напр  жени  на вентил х. На фиг. 1 представлена принципиальна  схема последовательного автономного инвертора с отсекающими диодами; на фиг. 2 - пример реализа ции ключа дл  бесконтактного регули ровани  емкости компенсирующей батареи конденсаторов. Инвертор состоит из двух мостовых  чеек 1 и 2. Каждое плечо моста состоит из тиристоров 3-6 одной  чейки и тиристоров 7-10 другой  че ки. К диагонал м переменного тока  чеек 1 и 2 подключены коммутирующие конденсаторы И и 12. Мостовые  чейки 1 и 2 подключены к выводам источника питани  13 через дроссели 14-17 фильтра, причем конденсатора 18 и 19 фильтра,подключены через пе вичные обмотки 20 и 21 коммутирующи дросселей 22 и 23 параллельно указа , ным  чейкам 1 и 2 и выходным вывода образованным катодными группами  чеек 1 и 2. Вторичные обмотки 24 и 25 коммутирующих дросселей 22 и 23 через отсекающие диоды 26 и 27 подключены к фильтровым конденсаторам 18 и 19  чеек 1 и 2. К выходным выводам инвертора подключена активно-индуктивна  нагрузка 28-29, зашунтированна  к омпонсирующей батаре ей конденсаторов 30. Вспомогательный конденсатор 31 подключаетс  к основной батарее через ключ 32. Инвертор с отсекающими диодами снаб жен блоком 33 управлени  силовыми тиристорами, состо щим из последовательно соединенных задающего генератора 34 с регул тором 35 частоты, с помощью которого измен ют частоту инвертировани : формировател  36 и распределител  37, выходы которого соединены с управл ющими электродами силовых тиристорюв инвертора. Компенсирующа  батаре  конденсаторов содержит вспомогательный конденсатор 31, подключенный к основному конденсатору 30 через встречно параллельные диод 38 и тиристор 39, управл ющий электрод которого, зашунтированный переключателем 40 и резистором 41, подключен через диод 42 и пик-дроссель 43 к резистору 44 и вторичной обмотке насыщающегос  трансформатора тока 45. Первич1а  обмотка трансформатора 45 включена в цепь основного конденсатора 30. Инвертор в квазиустановившемс  режиме работает следующим образом. Пусть фильтровые и коммутирующие конденсаторы имеют пол рность напр жени , указанную на фиг. 1, При подаче импульсов управлени  на тиристоры 3 и 5  чейки 1 происходит перезар д коммутирующего конденсатора 11 через первичную обмотку 20 коммутирующего дроссел  22 и нагрузку 28,29. При достижении максимума тока тиристоров 3 и 5 пол рность напр жени  на обмотках коммутирующего дроссел  22 мен етс  на противоположную и, как только это напр жение станет больше напр жени  фильтрового конденсатора 19, опираетс  диод 26. и происходит сброс излишней реактивной энергии с коммутирующего дроссел  22 на конденсатор 19 филь- тра. Далее аналогично работают тиристоры 7 и 9 и диод 27, затем тиристоры 4 и б и диод 26, заканчиваетс  цикл работой тиристоров 8 и 10 и диода 27, В ходе технологического процесса (например плавки металлов) приходитс  измен ть мощность, отдаваемую инвертором в нагрузку. При частотном регулировании мощности, при снижении частоты, нагрузку можно рассматривать , как последовательное соединение индуктивности 28 и активного сопротивлени  29. Но в схемах с отсекающими диодами не предусмотрен сброс излишней, реактивной энергии с нао рузки, а поэтому напр жение на элементах схемы будет повьвленным. Дл  устранени  этого недостатка перед снижением частоты сначала производ т увеличение емкооти коммутирующих конденсаторов, подключа  к основной батарее конденсаторов 30 с помощью ключа 32 дополнительный конденсатор 31, а затем снижают частоту инвертировани . Бесконтактное ключевое уст1Юйство (фиг. 2) работает следующим образом . При прохождении тока конденсатора 30через нуль последний зар жаетс  до амплитудного значени  напр жени  Если предшествующа  полуволна тока имела направление, указанное на фиг. 2 стрелкой, то пол рность напр жени  на конденсаторе 30 соответствует обозначенной на фиг. 2 и  вл етс  пр мой дл  диода 38. Вследствие этого конденсатор 31 в рассматри ваемый момент времени должен быть зар жен до того же напр жени , что и конденсатор 30. При размыкании переключател  40 в рассматриваемый момент времени на управл ющий переход тиристора 39 поступает отпираюдий сигнал. Это обеспечивает присоединение коммутируемого конденсатора 31к основному конденсатору 30 через диод 38 и включающийс  тирис гтор 39. Таким образом, изменение собствен ной резонансной частоты инверторной цепи путем изменени  емкости конденсатора с последующим изменением частоты позвол ет снизить перенапр жени  на элементах инвертор и повысить его надежность. Формула изобретени  Способ регулировани  мощности инверторов с отсекающими диодами, заключающийс  в изменении соотношени  рабочей частоты инвертора и собственной резонансной частоты инверторной цепи,отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем уменьшени  перенапр жений , сначала производ т изменение собственной резонансной частоты инверторной цепи путем изменени  емкости , а затем измен ют рабочую частоту инвертора. Источники информации, прин тые во внимание при .экспертизе 1.Бедфорд Б,, ХоФт Р. Теори  автономных инверторов. М., Энер- i ги  , 1969, с. 165.
2. 2.Там же, с. 168.
3. 3.Там же, с. 168.