SU980230A1 - Импульсный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть мспользовано , например, в электроприводах посто нного тока.

Известен импульсный преобразователь , содержащий силовой и коммути-; рующие тиристоры, коммутирующие конденсаторы и дроссели

Однако схема указанного преобразовател  довольно сложна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство, содержащее силовой тиристор, параллельно которому подключен узел коммутации в виде тиристорного моста с емкостным наполнителем в диагонали переменного тока 2 Однако известное устройство имеет ограниченный диапазон регулировани  напр жени  на выходе преобразовател  в св зи с тем, что минимальное напр жение , получаемое на выходе преобразовател , зависит от тока нагрузки и емкости конденсатора и при посто нной частоте коммутации не может быть уменьшено, поскольку величина емкости выбираетс  из услови  коммутации ма:ксимальных токов и в процессе работы преобразовател  не измен етс .

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  выходного напр жени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе, содержгицем силовой тиристор, параллельно которому подключен узел коммутации в виде тиристорного моста с емкостным накопителем в диагонали переменного тока,

10 емкостный накопитель выполнен в виде двух последовательно соединенных че рез симистор конденсаторов, а точки соединени  каждого из конденсаторов с симистором через дополнительные си15 мисторы соединены с противоположными вершинами моста.

На чертеже приведена схема устройства .

20

Параллельно силовому тиристору 1 включен узел 2 коммутации, который содержит тиристорный мост 3-6, два конденсатора 7 и 8, соединенных последовательно через симистор 9. Точки

25 соединени  конденсаторов с симистором 9 через дополнительные симисторы 10 и 11 подключены к противоположным вершинам тиристорного моста.

Импульсный преобразователь рабо30 тает в четырех режимах. В первых трех режимах импульсный преобразователь работает без участи  основного тиристора 1, а в четвертом с участием основного тиристора. Одна ко плавное регулирование выходного напр жени  происходит только в четвертом режиме, а в трех первых режи:уах величина выходного напр жени  не регулируетс , а измен етс  дискретно при переходе из одного режима работы в другой. Это объ сн етс  тем, что импульсный преобразователь во всех режимах работает с посто нной частотой импульсов напр жени  на выходе. При переменной частоте коммутации возможно плавное регулирование и в первых трех режимах. Преобразователь в первом режиме работает следующим образом. Одновременно включаютс  тиристоры 3 и 6 и симистор 9. В результате это го нагрузка через два последовательн соединенных конденсатора 7 и 8 подкл чаетс  к источнику электрической эне гии. Конденсаторы 7 и 8 зар жаютс  до напр жени  источника электрической энергии со знаком + на верхних обкладках, а через нагрузку протекает ток зар да конденсаторов. После окончани  зар да тиристоры 3 и 6 и симистор 9 выключаютс . Затем одновременно включаютс  тиристоры 4 и 5 и симистор 9. При этом нагрузка снова подключаетс  к источнику электрической энергии через два последовательно соединенных конденсатора, которые начинают снова зар жатьс  до напр жени  источника электрической энергии, но уже со знаком + на нижней обкладке. Далее описанные выше электрические процессы периодичес ки повтор ютс , в результате чего напр жение на нагрузке в этом режиме преобразовател  представл ет собой периодическую последовательность тре угольных импульсов посто нной частоты; Причем величина среднего напр жени  на нагрузке, реализуема  в этом режиме, не регулируетс  и имеет минимальное значение. I Дл  увеличени  среднего значени  напр жени  на нагрузке необходимо перевести импульсный преобразователь во второй режим, в котором импульсный преобразователь начинает работать следующим образом. Одновременно вклгрчаютс  тиристоры 3 и 6 и симистор 10 При этом нагрузка подключаетс  к источнику электрической энергии через конденсатор 8, который зар жаетс  до напр жени  источника со знаком + на верхней обкладке. После окончани  зар да конденсатора 8 тиристоры 3 и 6 и симистор 10, обесточива сь , выключаютс . Далее одновременно (включаютс  тиристоры 4 и 5 и симистор 10 Нагрузка снова подключаетс  к источни ку электрической энергии через конден сатор 8, который начинает зар жатьс  до напр жени  источника питани  со знаком + на нижней обкладке. Далее электрические процессы периодически повтор ютс . В режиме работы напр жение на нагрузке также представл ет собой периодическую последовательность треугольных импульсов той же частоты, что и в предыдущем случае, но большей длительности. Это обсто тельство объ сн етс  тем, что величина емкости конденсатора 8 в два раза больше емкости двух последовательно соединенных конденсаторов 7 и 8, Поэтому и величина среднего значени  напр жени  на нагрузке, реализуема  с помощью преобразовател  в этом режиме, получаетс  большей, чем в первом режиме, и тоже не регулируетс . Дл  следующего увеличени  среднего значени  напр жени  на нагрузке необходимо перевести импульсный преобразователь в третий режим работы. Третий режим отличаетс  от второго тем, что одновременно с симистором 10 включаетс  симистор 11, в результате чего нагрузка периодически подключаетс  к источнику электрической энергии через два конденсатора 7 и 8, соединенные параллельно, а напр жение на нагрузке представл ет собой периоды- . ческую последовательность импульсов треугольной формы той же частоты, что и в предыдущих двух режимах, но большей длительности. Поэтому и величина среднего значени  напр жени  на нагрузке в этом режиме больше, чем в первых двух. В четвертом режиме работы преобразовател  величина среднего значени  напр жени  на нагрузке может плавно регулироватьс . В этом режиме импульсный преобразователь работает следующим образом. Одновременно включаютс  тиристоры 3 и 6 и симисторы 10 и 11. В результате этого конденсаторы 7 и 8 соедин ютс  параллельно и зар жаютс  через цепь нагрузки до напр жени  источника со знаком + на верхних обкладках. Затем включаетс  основной тиристор 1 и нагрузка подключаетс  к источнику. Потом одновременно включаютс  вспомогательные тиристоры 4 и 5 и симисторы 10 и 11. В результате этого конденсаторы 7 и 8 снова соедин ютс  параллельно и зар жаютс  до напр жени  источника, но теперь со знаком + на нижних обкладках. При этом основной тиристор 1 выключаетс , отключа  нагрузку от источника , поскольку к тиристору 1 в течение времени, равного времени восстановлени  его запирающих свойств, будет приложено отрицательное напр жение перезар живаю:№1хс  конденсаторов (суммарна  емкость двух конденсаторо выбираетс  из услови  надежного выклчени  основного тиристора при протекании через него максимального тока нагрузки).

Далее описанные выше электрически ( Процессы периодически повтор ютс , в результате чего напр жение на нагрузке представл ет собой периодическую последовательность импульсов той же частоты, что и в предыдущих трех режимах. Величину среднего значени  напр жени  в этом режиме можно регулировать, измен   соотношение между моментом включени  тиристора 1 и моментом включени  какой-либо пары 3, 6 или 4,5.

Таким образом, диапазон регулировани  выходного напр жени  предлагаемого устройства значительно расширен .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 357676, кл. Н 03 К 17/56, 1969.

20

2.Глазенко Г. Л. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах посто нного тока. Л., Энерги %1973, рис. 2.15..