Управляемый преобразователь переменного напряжения в постоянное

Управляемый преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазньй трансформатор, вторичной обмоткой подключенный к входу трехфазного мостового выпрямителя , каждое плечо которого образовано первой тиристорной ячейкой, при этом управляющий электрод основного тиристора в ячейке соединен с одним выводом первого резистора, a также блок управления, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и КЦД, в каждое плечо вьтрямителя дополнительно введена вторая тиристориая ячейка, последовательно соединенная с первой, в каждую ячейку введен оптрои, светодиод которого катодом подключен к аноду основного тиристора, a анодом - к второму и третьему введенньм резисторам, соединенньо4 последовательно, общей точкой подключенньв4 к введенному стабилитрону , анодом соединенному с анодом основного тиристора, a свободный вывод второго и третьего резисторов подключен к катоду тиристора, дру гому выводу первого резистора и катоду фототиристора оптроиа, анод (f которого подключен к управляющему электроду введенного дополнительного тиристора, подключенного катодом к управляняцему электроду основного тиа ристора, введенный четвертый резистор шунтирует переход анод - управляющий электрод дополнительного тиристора, при этом анод допЬлнительного тиристора и ка1од фототиристора подключены к влоку управления. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВАМ

{21) 3565582/24-07 (22) 14. 03. 83 (46) 07.10.84. Бюл. М 37 (72) В.Э.Дель, Р.А.Закиров, А.К.Белкин, С.И.Фетисов и В.В.Машков (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.314.6{088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 468342, кл. Н 02 М 7/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 674184, кл. H 02 P 13/24, 1976.

3. Ситник Н.Х. Силовая полупроводниковая техника. М., "Энергия", 1968, с. 199. (54)(57) УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трансформатор, вторичной обмоткой подключенный к входу трехфазного мостового выпрямителя, каждое плечо которого образовано первой тиристорной ячейкой, при этом управляющий электрод основного тиристора в ячейке соединен с одним выводом первого .резистора, а также блок управления, о т л и ч а ю щ и й,SU„„11??9? А

3др H 02 М 7/17 Н 02 P 13/24 с я тем, что, с целью повышенйя надежности и КПД, в каждое плечо выпрямителя дополнительно введена вторая тиристорная ячейка, последовательно соединенная с первой, в каждую ячейку введен оптрон, светодиод которого катодом подключен к аноду основного тиристора, а анодом - к второму и :. третьему введенньм резисторам, соединенным последовательно, общей точкой подключеннъм к введенному стабилитрону, анодом соединенному с анодом основного тиристора, а свободный вывод второго и третьего резисторов подключен к катоду тиристора, другому выводу первого резистора и ка- Я тоду фототиристора оптрона, анод которого подключен к управляющему электроду введенного дополнительного тиристора, подключенного катодом к управляющему электроду основного тиристора, введенный четвертый резистор шунтирует переход анод - управляницийэлектрод дополнительного тиристора, при .этом анод допблнителЬного тиристо. ра и катод фототиристора подключены к блоку управления.

1117797

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти широкое применение при проектировании вьг

Ьокочастотных источников питания для

Ълектротермии.

Известен управляемый выпрямитель, состоящий из силового управляемого многофазного вентильного моста, вспомогательного многофазного вентильного моста и двух узлов принуди-. тельной коммутации, каждый из которых содержит цепь из последовательно соединенных дросселя и перезарядного тиристора, включенную между одноимен«

15 ными полюсами мостов, при этом точка соединения дросселя и перезарядного тиристора, включенных между отрицательными полюсами мостов, связана с отрицательным полюсом силового моста, а точка соединения дросселя и перезарядного тиристора, включенных между положительными полюсами мостов, связана с положительным ключом силово-, го моста, через диод L1 3.

Недостатками данной схемы выпрямителя являются пониженные надежность работы и КПД, вызванные тем, что для надежного включения тиристоров используют пачку импульсов или им" пульсы управления, длительность которых больше требуемой длительности проводящего состояния тиристоров, приводящие к возрастанию тока утечки и рассеиваемой мощности, при при- 35 ложении к ним отрицательного напряжения.

Известен также управляемяй выпрямитель, состоящий из силового управляемого многофазного вентильного 4Е моста и системы управления, подключенной к вентилям выпрямителя через устройство согласования, причем выход выпрямителя связан с источником управлякщего напряжения 2 3. 45

Недостатки данного устройства заключаются s сложности системы уп.равления, наличии дополнительных устройств согласования и источника управляницего напряжения, а также 50 невозможности осуществления регулирования выходного напряжнения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является. уп-. равляемый преобразователь переменно- 55

ro напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор, вторичной обмоткой подключенный к входу трехфазного мостового выпрямителя с тиристорами в плечах, при этом переход катод - управляющий электрод каждого тиристора зашунтирован цепочкой последовательно соединенных резистора, диода, обмотки управляющего трансформатора, а также блок управления j3).

Недостатки известного устройства состоят в том, что при управлении

ыпрямителем пачками импульсов или мпульсами управления, длительность оторьм больше требуемой длительности проводящего состояния тиристоров, возрастает ток утечки, увеличивается рассеиваемая мощность, снижая КПД и надежность его работы, так как импульсы управления поступают на управляющие электроды закрытых тиристоров и при отрицательных напряжениях на их анодах, снижая сопротивление переходов анод — катод.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД.

Эта цель достигается тем, что в управляемом преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехфазный трансформатор, вторичной обмоткой подключенный к входу трехфазного мостового выпрямителя, каждое плечо которого образовано первой тиристорной ячейкой, при этом управляющий электрод основного тиристора в ячейке соединен с одним выводом первого резистора, а также блок управления, в каждое плечо выпрямителя дополнительно введена вторая тиристорная ячейка, последовательно соединенная с первой, в каждую из ячеек введен оптрон, светодиод которого катодом подключен к аноду основного тиристора, а анодом — к второму и третьему введенным резисторам, соединенным последовательно, общей точкой подключенным к введенному стабилитрону, анодом соединенному с анодом основного тиристора, а свободный вывод второго и третьего резисторов подключен к катоду тиристора, другому выводу первого резистора и катоду фототиристора оптрона, анод которого подключен к управляющему электроду введенного дополнитеЛьного тиристора, подключенного катодом к управлянщему электроду основного ти-. ристора, введенный четвертый резистор шунтирует переход анод - управляющий электрод дополнительного тиристора, 3 1117 при этом анод дополнительного тиристора и катод фототиристора подключены к блоку управления..

На чертеже представлена принципиальная схема управляемого преобразователя.

Устройство содержит блок 1 управления и трехфазный мостовой выпрямитель 2,.вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного транс- !0 форматора 3. Каждое плечо мостового выпрямителя 2, образовано последовательно соединенными тиристорными ячейками 4-15 с основным тиристором 16 в каждой из них. Управляющий электрод тиристора 16 подключен к первому . резистору 1.7, соединенному также с катодом тиристора 16. Светодиод оптрона 18 катодом подключен к аноду тиистора 16, а анодом - к второму ре- О зистору 19, соединенному с третьим резистором 20 и со стабилитроном 21, анодом соединенным с анодом тиристора 16. Вывод резистора .20 подключен к катоду тиристора 16 и катоду фототиристора оптрона 18, анод которого подключен к управляющему электроду дополнительного тиристора 22, подключенного катодом к óïравляющему электроду тиристора 16 °

Четвертый резистор 23 шунтирует переход анод - управляющий электрод тиристора 22. Анод тиристора 22 и катод фототиристора оптрона 18 подключены к блоку 1 управления.

Устройство работает следующим обрдзоме

В любой момент времени в трех.фазном мостовом выпрямителе работают тиристоры 16 двух плеч. Блок 1

40 унравления формирует пачки высокочастотных импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров 16 ячеек.4-!5.

После того как тиристоры !6 ячеек, поочередно отработав,,выключаются, к ним прикладывается отрицательное напряжение. И если при этом .к ним будут поступать импульсы управления, то сопротивление переходов анодкатод этих тиристоров 16 снижается, что

50 приводит к увеличению тока утечки и рассеиваемой мощности, снижая надежность работы и КПД преобразователя.

Для исключения укаэанных недостатков при выключении тиристоров 16 и

797 4 при приложении к ним отрицательного напряжения включается оптрон 18, выход которого с четвертым резистором 23 образует последовательную цепочку, которая шунтирует переход катод - управляющий электрод тиристора.16, снимая импульсы управления с тиристоров 16.

При приложении же к тиристорам 16 положительного напряжения -оптрон 18 выключается, а.импульсы управления от блока 1 управления по аноду включают тиристор 22 и поступают на катод — управляющий электрод тиристора, 16, включая его, осуществляя тем самым нормальный режим работы управ-. ляемого выпрямителя.

Кроме того, следует заметить, что веющчина сопротивления перехода анод - катод закрытого тиристора составляет 500-2000 кОм. Поэтому выравнивание обратного напряжения на тиристорах производится с помощью резисторов с величиной сопротивления порядка 50 кОм. Однако из-.за того, что к тиристорам выпрямителя нмпулыы управления подводятся непрерывно, т.е. и тогда, когда к ним приложено отрицательное напряжеие, сопротивление перехода анодатод тиристора снижается до величины 10-20 кОм и выравнивающие резисторы приходится выбирать величиной .

1-.2 кОм. На практике для снижения потерь в выравнивающих цепях их обычно выбирают величиной 5-6 кОм, мирясь с ухудшением выравнивания.

В предлагаемом техническом решении за счет того, что импульсы управления на включение тиристоров.не поступают при приложении к ним отрицательного напряжения, величина сопротивления перехода анод - катод не уменьшается. Это приводит к тому, что ток утечки и мощность рассеивания не увеличиваются и, кроме того, это позволяет применять высокоомные резисторы для выравнивания отрицательного напряжения, что дополнительно уменьшает потери,в выравнивающих цепях.

Таким образом, удается снизгть то-. ки утечки, мощность рассеиваний и потери в выравнивающих цейях., что повышает надежность работы и КПД управляемого преобразователя.

1117797

Составитель Е.Мельникова

Редактор Т.Кугрьппева Техред Л.Коцюбняк Корректор Е. Сирохман, Заказ 7273/41 Тирав 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4