(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР(54) SEQUENTIAL AUTONOMOUS INVERTER
изобретение относитс к преобразовательной технике и может найти широкое применение при индукционной закалке сталь ных деталей. Известен последовательный автономный инвертор, содержащий подключенные к выходным выводам через фильтровые дроссели две группы соединенных попарно-последовательно через коммутирующие дроссели тиристорных мостов с коммутирующими конденсаторами в диагонал х и подключенную паралльно мостам последовательную цепочку из фильтрового конденсатора и выходных выводов, причем каждый коммутирующий дроссель одним концом св зан через .дополнительный диод с соответствующим фильтровым дросселем, а другим концом соединен с одним электродом вспомогательного диода, при этом дополнительный фильтровый конденсатор включен последовательно с выходными выводами , соединенными с соответствующими другими электродами вспомогательных диодов 1 . Недостатками данного инвертора вл ютс , во-первых, заниженный КПД, вызванный наличием посто нной составл ющей тока в нагрузке и,во-вторых, невозможность его работы в режимах, близких к холостому ходу. Известен также последовательный автономный инвертор, содержащий подключенный через дроссели фильтра к входным зажимам вентильный мост с узлом коммутации , подключаемую параллельно мосту последовательную цепь из нагрузки и двух разделительных конденсаторов, а также двух диодов, каждый из которых подключен между общей точкой нагрузки и разделительного конденсатора и между зажимом другого разделительного конденсатора 2. Недостаток - заниженный КПД, вызванный наличием посто нной составл ющей тока в нагрузке. Из известных инверторов наиболее близким к предлагаемому вл етс последовательный автономный инвертор, содержащий два тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагонал х и подключенную параллельно каждому мосту через первичную обмотку коммутирующего дроссел последовательную цепь из наГрузки и двух разделительных конделсаторов , соответствующие обкладки которых св заны через фильтровые дроссели с входными выводами, а кажда цепь сброса содержит сбрасывающий диод и последовательно с ним соединенную вторичную обмотку коммутирующего дроссел , один вывод которой подключен к соответствующей обкладке разделительного конденсатора, а другой к выводам первичной обмотки выходного трансформатора, при этом последовательно соединенные разделительный конденсатор и часть первичной обмотки коммутирующего дроссел защунтированы диодом, а соответствующие выводы первичной обмотки выходного трансформатора через тиристоры св заны с отводами фильтровых дросселей, причем каждое плечо моста образовано тиристором и последовательно с ним соединенным дросселем 3. Имеетс целый р д нагрузок, подключение которых к источнику питани необходимо производить через выходной трансформатор . Такими нагрузками вл ютс , например, индукторы дл закалки металла. При Использовании в качестве источников питани упом нутых нагрузок данного последовательного автономного инвертора, будут иметь место дополнительные потери в выходном трансформаторе из-за наличи посто нной составл ющей тока, что сни .жает КПД инвертора. Кроме того, к его недостаткам-следует отнести повьгщенные массогабаритные показатели и сложность схемы. Цель изобретени - повыщение КПД инвертора с выходным трансформатором. Поставленна цель достигаетс тем, что в последовательный автономный инвертор, содержащий два тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагонал х и подключенную параллельно каждому мосту через первичную обмотку коммутирующего дроссел последовательную цепь из выходных выводов и двух разделительных конденсаторов, соответствующие обкладки которых соединены через фильтровые дроссели с входными выводами, а также две цепи сброса, состо щие кажда из сбрасывающего диода и последовательно с ним соединенной вторичной обмотки коммутирующего дроссел , подключенной к соответствующей обкладке разделительного конденсатора , при использовании выходного трансформатора, последний снабжен вспомогательной обмоткой, включенной в цепь сброса каждого из мостов, подключенную параллельно соответствующему разделительному конденсатору, причем кажда вспомогательна обмотка соединена с основной первичной обмоткой трансформатора одноименными концами, а число ее витков вдвое меньще числа витков основной первичной обмотки. На чертеже приведена принципиальна электрическа схема инвертора. Последовательный автономный инвертор содержит два тиристорных моста 1 и 2 (тиристоры 3-6 моста и тиристоры 7- 10 моста 2) с коммутирующими конденсаторами 11 и 12 в диагонал х и подключенную параллельно каждому мосту 1 и 2 через первичную обмотку 13 (14) коммутирующего дроссел (15(16) последовательную цепь из нагрузки 17 и двух разделительных конденсаторов 18 и 19, соответствующие обкладки которых св заны через фильтровые дроссели 20 и 21 с входными выводами 22, а кажда цепь сброса содержит сбрасывающий диод 23(24) и последовательно с ним соединенную вторичную обмотку 25(26) коммутирующего дроссел 15(16), один вывод которой подключен к соответствующей обкладке разделительного конденсатора 18(19), причем в цепь сброса каждого из мостов 1 и 2 включена дополнительно вспомогательна обмотка 27(28) выходного трансформатора 29, число витков которой вдвое меньще числа витков основной первичной обмотки 30 трансформатора 29, при этом начало одной вспомогательной обмотки 27 соединено с началом основной обмотки 30, а конец другой вспомогательной обмотки 28 - с концом основной обмотки 30. Последовательный автономный инвертор в квазиустановивщемс режиме работает следующим образом. Пусть разделительные конденсаторы 18 и 19 нормально зар жены до половинного напр жени источника 22 питани через фильтровые дроссели 20 и 21 и первичную обмотку 30 выходного трансформатора 29 и пусть коммутирующие конденсаторы 11 и 12 имеют пол рность напр жени , указанную на чертеже. При подаче импульсов управлени на тиристоры 3 и 5 моста 1 коммутирующий конденсатор 11 начинает колебательно перезар жатьс через первичную обмотку 13 коммутирующего, дроссел 15 и первичную обмотку 30 выходного трансформатора 29, при этом пол рность напр женл на обмотках 13 и 25 коммутирующего дроссел 15 такова, что сбрасывающий диод 28 закрыт. При прохождении тока тиристоров 3 и 5 через максимальное значение, пол рность напр жени на обмотках 13 и 25 коммутирующего дроссел 15 мен етс на противоположную и как только сумма напр жений на обмотках 25 и 27 станет выще напр жени разделительного конденсатора 18, включаетс диЪд 23, сбрасыва излишнюю реактивную энергию с коммутирующего дроссел 15 на конденсатор 18. При этом ток тиристоров 3 и 5 резко падает до нул , благодар чему снижаетс амплитуда напр жени перезар да коммутирующего конденсаThe invention relates to converter technology and may find wide application in the induction hardening of steel parts. Known serial autonomous inverter containing two groups connected to output pins through filter chokes connected in pairs-sequentially through switching chokes of thyristor bridges with switching capacitors in diagonals and connected in parallel to bridges a serial chain of filter capacitor and output pins, each switching choke from one end to one through an additional diode with an appropriate filter choke, and the other end is connected to one electrode m auxiliary diode, while the additional filter capacitor is connected in series with the output terminals connected to the corresponding other electrodes of the auxiliary diode 1. The disadvantages of this inverter are, firstly, the underestimated efficiency, caused by the presence of a constant component of the current in the load and, secondly, the impossibility of its operation in modes close to idling. Also known is a serial autonomous inverter containing a valve bridge connected via filter chokes to the input terminals of a valve bridge with a switching node, a series circuit connected in parallel from the load and two separation capacitors, as well as two diodes, each connected between a common load point and a separation capacitor and between clamping another coupling capacitor 2. A disadvantage is the lowered efficiency due to the constant component of the current in the load. Of the known inverters, the closest to the present invention is a series autonomous inverter containing two thyristor bridges with switching capacitors in diagonals and connected in parallel to each bridge through the primary winding of the switching throttle from the Load circuit and two separation connectors, the corresponding plates of which are connected through filter chokes with input pins, and each reset circuit contains a resetting diode and, in series with it, a connected secondary circuit. from the switching drossel, one output of which is connected to the corresponding plate of the coupling capacitor, and the other to the primary windings of the output transformer, while the separation capacitor and part of the primary winding of the switching Drossel are serially connected by a diode, and the corresponding outputs of the primary winding of the output transformer are connected through thyristors taps of filter chokes, each bridge arm formed by a thyristor and a series of connected cores 3. mudflow there is a plurality of loads connected to the power source which must be carried through the output transformer. Such loads are, for example, inducers for metal quenching. When using the mentioned loads of this series autonomous inverter as power sources, additional losses will occur in the output transformer due to the presence of a constant current component, which reduces the efficiency of the inverter. In addition, its disadvantages should include the weight and size parameters and the complexity of the scheme. The purpose of the invention is to increase the efficiency of an inverter with an output transformer. The goal is achieved by the fact that a sequential autonomous inverter containing two thyristor bridges with switching capacitors in diagonals and connected in parallel to each bridge through the primary winding of the switching throttle is a series circuit from the output terminals and two separation capacitors, the corresponding plates of which are connected via filter chokes to the input as well as two fault circuits, each consisting of a resetting diode and a connected secondary circuit in series with it ki switching drossel connected to the corresponding plate of the coupling capacitor, when using the output transformer, the latter is equipped with an auxiliary winding connected to the reset circuit of each of the bridges connected in parallel to the respective dividing capacitor, each connecting auxiliary winding connected to the main primary winding of the transformer with the same ends and its turns are half the number of turns of the primary primary winding. The drawing shows the electrical circuit diagram of the inverter. A sequential autonomous inverter contains two thyristor bridges 1 and 2 (thyristors 3-6 bridges and thyristors 7-10 bridges 2) with switching capacitors 11 and 12 in diagonals and connected in parallel to each bridge 1 and 2 through the primary winding of 13 (14) switching thrusters (15 (16) series circuit from load 17 and two separation capacitors 18 and 19, the corresponding plates of which are connected through filter throttles 20 and 21 to input terminals 22, and each reset circuit contains a reset diode 23 (24) and connected in series with it sec The auxiliary winding 25 (26) of the switching throttle 15 (16), one output of which is connected to the corresponding plate of the separation capacitor 18 (19), moreover, an additional auxiliary winding 27 (28) of the output transformer 29 is inserted into the reset circuit of each of the bridges 1 and 2, the number the turns of which are half the number of turns of the primary primary winding 30 of the transformer 29, while the beginning of one auxiliary winding 27 is connected to the start of the main winding 30, and the end of the other auxiliary winding 28 to the end of the main winding 30. Serial auton mny inverter kvaziustanovivschems mode works as follows. Let isolating capacitors 18 and 19 be normally charged to the half-voltage of power supply 22 via filter throttles 20 and 21 and the primary winding 30 of output transformer 29 and let the switching capacitors 11 and 12 have the voltage polarity indicated in the drawing. When control pulses are applied to the thyristors 3 and 5 of bridge 1, the switching capacitor 11 begins to oscillate through the primary winding of the switching commutator 13, the throttle 15 and the primary winding 30 of the output transformer 29, while the polarity of the switching throttle 15 is that the reset diode 28 is closed. When the current thyristors 3 and 5 pass through the maximum value, the polarity of the voltage on the windings 13 and 25 of the switching throttle 15 is reversed and as soon as the sum of the voltages on the windings 25 and 27 becomes higher than the isolating capacitor 18, dropping excess reactive energy from the commutating throttle 15 to the capacitor 18. At the same time, the current of thyristors 3 and 5 drops sharply to zero, thereby reducing the amplitude of the voltage of the recharging and commuting condensation