Импульсный преобразователь постоянного тока

Импульсный преобразователь постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может бьггь использовано для питания потребителей с активно-индуктивньм характером нагрузки . Цель изобретения - расширение диапазона регулирования тока при минимальных , массогабаритных показателях . Преобразователь содержит соеди ненные последовательно с источником питания и нагрузкой однофазный тиристорный мост с конденсатором 6 в его диагонали и индуктивный накопитель энергии, а также обратные вентили 9, .10 и дополнительно введенный тиристор 11. Индуктивный накопитель энергии выполнен в виде последовательно соединенных дросселей 7, 8, к точке соединения которых подключен анод тиристора 11. Катоды вентиля 9 и тиристора 11 подключены к положительному входному вьгооду преобразователя..Вентиль 10 включен между отрицательным входным выводом преобразователя и точкой соединения тиристорного моста с .i индуктивным накопителем энергии. Ука (Л занное вьшолнение индуктивного накопителя и введение тиристора 11 позволяет осуществить регулирование выходного тока и напряжения как широтным, так и частотным способами, изменяя частоту переключения тиристоров 2, 5 и 3, 4 указанного моста. При этом тиISD ристор 11 либо постоянно закрыт, либо з включается с постоянной временной заел держкой. Полный диапазон регулирова-: со ния получают путем одновременного из00 менения частоты переключения тиристоров и времени задержки. 2 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 Н 02 М 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3838332/24-07 (22) 04. 01 . 85 (46) 23.10,86. Бюл. В 39 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) О.Г.Булатов, А.Т.Мдзинаришвили, В.Д.Поляков, В,С.Хвостов и А.И.Царенко (53) 621.314. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 782077, кл. Н 02 M 3/135, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N- 980230, кл, Н 02 M 3/135, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1064389, кл. Н 02 M 3/135, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 877736, кл. Н 02 M 3/135, 1981, (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВА ХЕЛЪ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания потребителей с активно-индуктивным характером нагрузки. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования тока при минимальных массогабаритных показателях. Преобразователь содержит соединенные последовательно с источником

„„SU„„1265939 А 1 питания и нагрузкой однофазный тиристорный мост с конденсатором 6 в его диагонали и индуктивный накопитель энергии, а также обратные вентили 9, .10 и дополнительно введенный тиристор 11. Индуктивный накопитель энергии выполнен в виде последовательно соединенных дросселей 7, 8, к точке соединения которых подключен анод тиристора 11. Катоды вентиля 9 и тиристора 11 подключены к положительному входному выводу преобразователя..Вентиль 10 включен между отрицательным входным выводом преобразователя и точкой соединения тиристорного моста с индуктивным накопителем энергии. Ука- занное выполнение индуктивного накопителя и введение тиристора 11 позволяет осуществить регулирование выход- С„ ного тока и напряжения как широтным, так и частотным способами, изменяя частоту переключения тиристоров 2, 5 и 3, 4 указанного моста. При этом тиристор 11 либо постоянно закрыт, либо Ю включается с постоянной временной за- С5 держкой. Полный диапазон регулирова-. Q3 ния получают путем одновременного иэ- Щ менения частоты переключения тиристо- (ф ров и времени задержки. 2 ил. Ж

1 1265939. 2

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания потребителей с активно-индуктивным характером нагрузки, например для питания обмоток возбуждения синхронных машин или машин постоянного тока.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования тока при мини1О мальных массогабаритных показателях преобразователя.

На фиг.1 представлена принципиальная схема преооразователя; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его

l5 работу.

Импульсный преобразователь постоянного тока содержит (фиг.1) включенные последовательно с источником питания Е и нагрузкой 1 однофазный

20 мост на тпристорах 2-5 с конденсатором 6 в диагонали и индуктивный накопитель на двух последовательно соединенных дросселях 7 и 8. Обратный вентиль 9 шунтирует мост на тиристорах

2-5 и индуктивный накопитель на дросселях 7 и 8, обратный вентиль 10 нагрузку 1 и индуктивный накопитель на дросселях 7 и 8, а тиристор 11 шунтирует в обратном направлении дроссель 7 и мост на тиристорах 2-5.

Преобразователь работает следующим образом.

К моменту t. (фиг.2) конденсатор

6 заряжен до напряжения источника питания Е. Ток нагрузки замыкается че- 35 рез обратный вентиль 10 и индуктивный накопитель на дросселях 7 и 8. В момент t включаются тиристоры 2 и 5, и конденсатор начинает перезаряжаться по двум контурам, Первый (контур тока 40 нагрузки) включает последовательно соединенные источник питания Е, тири сто» 2, конденсатор 6, тиристор 5, дроссели 7 и 8 и нагрузку 1, а второй (ЬС-контур) — последовательно соединенные конденсатор 6, тиристор 5, дроссели 7 и 8, вентиль 9 и тиристор

2. Ток, протекающий через конденсатор

6 и индуктивный накопитель на дросселях 7 и 8, равен сумме токов, проте- 50 кающих через нагрузку 1 и вентиль 9 (i, = 1:„ + i ). В момент t, (с за-. держкой (., относительно тиристоров 2 и 5) включается тиристор 11. Конденсатор продолжает перезаряжаться током 55 нагрузки и током, протекающим через тиристор 11, о контуру: конденсатор

6 — тпристор 5 - дроссель 7 — тиристор 11 — тиристор 2 — конденсатор б.

В интервале t, — t конденсатор б перезаряжается (по LC-контуру) только через один дроссель 7 индуктивного накопителя, причем индуктивность дросселя 7 меньше индуктивности дросселя 8. Поэтому процесс перезаряда конденсатора 6 ускоряется. В интервале t - t ток дросселя 8 примерно постоянен, равен величине тока конденсатора в момент t, /(i (<, tg Ф

I а „) и замыкается по контуру тока нагрузки и по контуру: дроссель 8— вентиль 9 — тиристор 11 (impy

Тсо Т» ) °

В момент, ко да напряжение на конденсаторе 6 меняет знак, ток перезаряда конденсатора 6 начинает уменьшаться ° В MQMeHT tg ток переэаряда конденсатора 6 становится равным току дросселя 8 (i = 1 ж I, ), тиристор

1 1 обесточивается и к нему прикладывается обратное напряжение. Перезаряд конденсатора 6 также, как и в интервале ts- t,, протекает по контуру тока нагрузки и по LC-контуру через вентиль 9. В момент t конденсатор перезаряжается до напряжения питания

Е, тиристоры 2 и 5 запираются и ток нагрузки замыкается через дроссели

7 и 8 и обратный вентиль 10, При включении следующей пары тиристоров 3 и 4 процессы в преобразователе повторяются.

Выходной ток I и напряжение U„ можно регулировать как широтным спосо6оМ> изменяя время задержки между моментами включения тиристоров 2, 5 (iÄ ) и 11 (i>» ) 3, 4 и 11) при постоянной частоте переключения тиристоров 2, 5 и 3, 4 (Ь, ) (йт

= const) так и частотным спо2Т собом, изменяя частоту переключения тиристоров 2, 5 и 3, 4. При этом тиристор 11 либо постоянно закрыт, либо включается с постоянной временной задержкой (tt, = const). Диапазон изменения тока нагрузки, при постоянном активном сопротивлении нагрузки, для частотного способа регулирования (тиристор 11 постоянно закрыт) равен

I» мат. . т на»с

D;

IV р

У

Т» и»щ т ii»» где 4 ма»с и I»,-, соответственно максимальное и минимальное

1265939 4 стотного регулирования тиристор 11 не отпирается (что соответствует максимальной продолжительности импульса напряжения на нагрузке t»), а во втором время задержки равно нулю (продолжительность импульса напряжения на нагрузке 1 минимайьная).

Полный диапазон регулирования напряжения можно получить, изменяя одновременно как частоту переключения тиристоров f,, так и время задержки

Такое регулирование позволяет реализовать оптимальную регулировочную характеристику преобразователя.

lu name к

Li

+ 1 ) ь, DI

4 hluu| значения тока нагрузки при частотном регулировании мальная и минимальная частоты переключения тиристордв. 5

Для широтного способа регулирования (при условии, что амплитуда тока

LC-контура значительно превышает ток нагрузки) диапазон изменения тока нагрузки равен f0 где u иакс соответ ственно максимальное и минимальное

Формула изобретения значения тока нагрузки при широтном регулировании; и L †индуктивности дроссепей 7 и 8.

Комбинация различных способов регулирования позволяет существенно расширить диапазон регулирования тока и напряжения. Полный диапазон регулирования тока при условии 1,„„„

1к щк равен

D =D D — — — — — +1, f t изкк

fò ри„ Ь1

Полный диапазон регулирования мож-30 но обеспечить, разделив его на два диапазона. В первом диапазоне регулирование обеспечивается частотным способом (тиристор 11 постоянно закрыт), а во вторОм IIpH минимальной 35 частоте переключения тиристоров f,„„„ широтным способом.

Преобразователь позволяет также реализовать двухдиапаэонное частотное регулирование: в первом диапазоне чаИмпульсный преобразователь постоянного тока, содержащий последовательно соединенные с источником питания и нагрузкой однофазный тиристорный мост с конденсагором в диагонали и индуктивный накопитель энергии, а также два обратных вентиля, один из которых шунтирует в обратном направлении тиристорный мост и индуктивный накопитель, а другой — индуктивный накопитель и цепь нагрузки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования при минимальных массогабаритных показателях преобразователя, индуктивный накопитель энергии выполнен в виде двух последовательно соединенных дросселей, а в преобразователь введен дополнительный тиристор, подключенный к общей .точке соединения дросселей и шунтирующий в обратном направлении тиристорный мост и один из дросселей.

1265939

1 f2

Составитель Т.Добровольскис

Текред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 5678/55 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4