SU972639A2 - Резонансный последовательно-параллельный инвертор - Google Patents

Description

(54) РЕЗОНАНСНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ.ИНВЕРТОР

Изобретение относитс  к преобразо|вательной технике.

По основному авт. св. 886096 известен резонансный инвертор, работающий на активную или комплексную нагрузку. Это устройство содержит вентильный мост, в диагональ переменного тока которого включена цепочка, образованна , последовательно соединенными двум  коммутирующими конденсаторами и включенн 1ми между ними коммутирующими дроссел ми и первичной обмоткой выходного трансформатора с вольТодобавочными отпайками. Вентильный мост, в свою очередь, подключен через фильтровые дроссели к входным зажимам и зашунтирован двум  цепочками , кажда  из которых состоит из фильтрового конденсатора и коммутирующего дроссел . К отпайкам фильтровых дросселей подключен дополнительный конденсатор и зажимы посто нного тока обратного вентильного моста, а его диагональ переменного тока соединена с вольтодобавочньами отпайками первичной обмотки выходного трансформатора. Общие выводы фильтровых конденсаторов и коммутирующих дросселей соединены с зажимами посто нного тока моста встречных

вентилей, диагональ переменного тока которого подключена к общим выводам коммутирующих конденсаторов и коммутирующих дросселей 1.

Недостатком этого инвертора  вл - етс  то, что при высоких значени х эквивалентного сопротивлени  тер етс  устойчивость его запуска из-за уменьшени  времени, предоставл емого

10 дл  восстановлени  управл емости пр мых вентилей инвертора. В том случае, когда инвертор  вл етс  источником . питани  сварочных установок, как правило его пуск осуществл етс  в режи 5 ме холостого хода нагрузки. Снижение времени, предоставл емого дл  восстановлени  управл емости пр мых вентилей при пуске в режиме холостого хода нагрузки происходит из-за того, что,

20 во-первых, в начальный момент отсутствует энерги  в коммутирук)щем контуре; во-вторых, если и будут применены устройства предварительного зар да коммутирующих конденсаторов,

25 то из-за отсутстви  тока в фильтровых дроссел х, в начсше расходуетс  энерги , накопленна  в фильтровых конденсаторах, что приводит к увеличению мгновенного значени  коэффициента нагрузки инвертора, определ емого соотношением амплитуды выходного напр жени  и напр жени  на фильтровых конденсаторах, поскольку ограничение напр жени  на отпайках первиЧной обмотки выходного трансформатора происходит на уровне равном питающему напр жению, до которого зар жен дополнительный конденсатор. Целью изобретени   вл етс  обеспечение запуска на холостом ходу. Поставленна  цель достигаетс  тем что резонансный последовательно-пара лельный инвертор снабжен двум  допол нительными встречными вентил ми, вкл ченными, каждый, между отпайкой соот ветствующего фильтрового дроссел  и точкой соединени  дополнительного конденсатора с выводом посто нного тока обратного вентильного моста. На чертеже приведена схема предла гаемого инвертора. Устройство содержит вентили 1-4 (тиристоры) пр мого моста, в диагональ которого включены коммутирующие конденсаторы 5,6 и дополнительные коммутирующие дроссели 7,8, коммутирующие дрбссели 9,10, фильтровые кон денсаторы 11/ 12, мост встречных вен тилей (диодов) 13-16, мост обратных вентилей (диодов) 17-19, 20, в диагональ которого включен выходной трансформатор 21, подключенной вторичной обмоткой к нагрузке 22, фильтровые дроссели 23, 24, дополнительный конденсатор 25, а также дополнительные встречные вентили (диоды) 26, 27. В исходном состо нии фильтровые конденсаторы 11, 12 зар жены до напр жени  источника питани , на дополнительном конденсаторе 25 отсутствует напр жение, так как диоды 26 27 заперты обратным напр жением,ком мутирующие конденсаторы разр жены. При пуске инвертора, в режиме колостого хода Нагрузки в первом такте открываютс  вентили 1,2 и под деист вием положительного напр жени  на первичной обмотке трансформатора 21 отпираютс  диоды 17,18. В этом случае ток протекает по контуру: тирис тор 1, конденсатор 5, дроссель 7, трансформатор 21, диод 17, конденсатор 25, диод 18, трансформатор 21 дроссель 8, конденсатор 6, тиристор 2, конденсатор 12, дроссель 9, дрос сель 10, конденсатор 11, тиристор 1 Во второй половине полупериода тока, когда напр жение на коммутиру ющих дроссел х сменит знак и сумма напр жений на дроссел х 7, В, 9 и 7, 8, 10 превысит напр жение .на фил тровых конденсаторах 11, 12, открываютс  встречные диоды 15, 16 и про текает ток сброса избыточной реакти ной энергри, накопленной в коммутирующих дроссел х по контуру: дроссе 7, трансформатор 21, диод 17, конденсатор 25, диод 18, трансформатор 21, дроссель 8, диод 15, дроссель 9, конденсатор 11, конденсатор 12, дроссель 10, диод 16, др оссель 7. Во втором такте открываютс  вентили 3, 4 и на первичной обмотке выходного трансформатора скачкообразно увеличиваетс  напр жение до уровн , равного напр жению на конденсаторе 25, зар женного током инвертора в пре;цздущем такте работы. При этом отпираютс  вентили 19, 20 и ток ViHBepTopa протекает по контуру: тиристор 3,, конденсатор 6, дроссель 8, трансформатор 21, диод 19, конденса- тор 25, диод 20, трансформатор 21, дроссель 7, конденсатор 5, тиристор 4, конденсатор 12, дроссель 9, дроссель 10, конденсатор 11, тиристор 3. Во второй половине полупериода тока под действием напр жени  на коммутирующих дроссел х открываютс  встречные вентили 13, 14. При этом прекращаетс  перезар д к л 1мутирующих конденсаторов 5,6 и протекает ток сброса избыточной реактивной энергии, нако ленной в коммутирующих дроссел х по контуру: дроссель 8, трансформатор 21, диод 19, конденсатор 25, диод 20, трансформатор 21, дроссель 7, диод 13, дроссель 9, конденсатор 11, конденсатор 12, дроссель 10, диод 14, дроссель 8. Ток инвертора во втором такте подзар жает конденсатор 25 до более высокого напр жени , в последую111ИХ тактах работы инвертора поднар д конденсатора будет происходить до тех пор, пока его напр жение не станет больше напр жени  источника питани . С этого момента отпираютс  диоды 26, 27 и энерги , накопленна  в конденсаторе 25 возвращаетс  в источник питани , а уровень ограничени  напр жени  на отпайках первичной обмотки выходного трансформатора будет равен питающему напр жению. Таким образом в первых тактг1Х работы инвертора разр женный конденсатор 25 оказываетс  подключенным параллельно первичной обмотке выходного трансформатора , что позвол ет осуществить запуск инвертора в режиме с малым эквивалентным сопротивлением нагрузки . При этом в первом же такте работы зар жаютс  коммутирующие конденсаторы и обеспечиваетс  процесс коммутации пр мых вентилей. Величину емкости дополнительного конденсатора следует выбирать такой, чтобы отношение напр жений на дополнительном и фильтровых конденсаторах в момент минимального значени  напр жени  на фильтровых конденсаторах в переходном процессе пуска не превышало допустимого дл  инвертора значени  коэффициента нагрузки. Выполнение это-, го требовани  обеспечивает устойчивый пуск инвертора в режиме холостого хода нагрузки.

Дл  устранени  начального зар да дополнительного конденсатора за счет утечек тока через дополнительные диоды возможно его шунтирование сопротивлением .

Применение данного инвертора дл  питани  сварочных установок, где имеет место резкопеременный характер иагрузки с изменением эквивалентного сопротивлени  от О до«, позволит создать источники питани  с более высокими технико-экономическими показател ми , в частнЬс«1 , приведет к сокращению 1,5-2 раза расхода активных материалов, поскольку преобразование посто нного напр жени  в по-Сто ииое происходит с использова|1ием .промежуточного звена повышенной частоты , что дает возможность снизить

массо-габаритные показатели согласующих трансформаторов.

изобретени 

Резонансный последовательно-параллельный инвертор по авт. св. 886096, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  запуска на холостом ходу, он снабжен двум  дополнительн1Л4И встречными вентил ми, включенными , каждый, между отпайкой соответствующего фильтрового дроссел  и точкой соединени  дополнительного конденсатора с выводом посто нного тока обратного вентильного моста.

Источники информа1р1И, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 886096, кл. Н 02 М 7/5.15, 1979.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Резонансный последовательно-параллельный инвертор по авт. св. № 886096, отличающийся тем, что, с целью обеспечения запуска на холос10 ^т°м ХОДУг он снабжен двумя дополнительными встречными вентилями, включенными, каждый, между отпайкой соответствующего фильтрового дросселя и точкой соединения дополнительного 15 конденсатора с выводом постоянного тока обратного вентильного моста.