Тиристорный ключ

Тиристорный ключ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1i i1 450 357

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.10.73 (21) 1966441/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.11,74. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 11.04.75 (51) М. Кл. Н 031с 17/72

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.382(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. В. Аидрущук и В. В. Андрущук

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) ТИРИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относится к силовым тиристорным ключам и может быть использовано для регулирования напряжения постоянного тока на активно-индуктивной нагрузке, например электродвигателе и других устройствах автоматики, Известны тиристорные ключи, содержащие силовую цепь, образованную соединением нагрузки, тиристора и силового дросселя, коммутирующий контур и вспомогательный тиристор, включенный между коммутирующей емкостью и вспомогательным дросселем.

Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения относительной продолжительности включения нагрузки на источник питания. Для обеспечения высоких энергетических показателей преобразователя, уменьшения уровня пульсаций тока в нагрузке, увеличения к. п. д, нагрузочного устройства необходимо повысить частоту коммутации силового ключа.

Повышенные частоты коммутации в указанном ключе достигнуты благодаря тому, что катушки силового и коммутирующего дросселей наматываются на одном ферромагнитном сердечнике и включаются так, что э.д, с, взаимной индукции в коммутирующем дросселе действует согласно с источником питания при уменьшении тока в аноде вспомогательного тиристора.

Индуктивная связь между силовым и коммутирующим дросселями позволяет существенно уменьшить время перезаряда коммутирующей емкости, снизить обратные напряже5 ния тиристоров, исключить из схемы защитные резисторно-диодные цепочки, упростить схему ключа, повысить надежность коммутации.

Однако в известных устройствах часть энер10 гии от коммутирующего источника на интервале проводимости силового тиристора через магнитную связь передается в нагрузку и ограничивает пределы изменения минимального напряжения на нагрузке.

С целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения на нагрузке при сохранении высокой частоты коммутации в предлагаемом ключе катушка вспомогательно20 го дросселя, намотанная в двух ферромагнитных сердечниках, включена согласно с катушкой коммутирующего дросселя, размещенной на первом сердечнике, и встречно с катушкой силового дросселя, размещенной на втором

25 сердечнике.

Такая намотка дросселей сохраняет электтромагнитную связь между коммутирующим и вспомогательным дросселями, обеспечивающую форсированный пререзаряд коммутиру30 ющей емкости, и устраня. электромагнитную

450357 связь между коммутирующим и силовым дросселями.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого тиристорного ключа с исключенным влиянием коммутирующего контура на силовую цепь; на фиг, 2 — вспомогательный дроссель.

Силовая цепь тиристорного ключа содержит нагрузку 1 с шунтирующим диодом 2, силовой тиристор 3 и силовой дроееель 4.

Коммутационный контур состоит из опорного диода 5, коммутационного дросселя 6, коммутационной емкости 7, вспомогательного тиристора 8 и вспомогательного дросселя 9.

Катушки дросселей 6 и 4 наматываются на отдельных магнитных сердечниках с воздушным зазором для исключения влияния кривой намагничивания на работу преобразователя.

Вспомогательный дроссель 9 наматывается на обоих сердечниках (фиг. 2).

В исходном состоянии тиристор 3 открыт, а тиристор 8 закрыт. Емкость 7 по цепи: источник 10 — диод 5 — дроссель 6 заряжается до напряжения большего, чем напряжение источника 10. При подаче управляющего импульса на вход тиристора 8 последний открывается, и потенциал заряда емкости 7 прикладывается к катушке 9 и трансформируется в катушку 4.

Тиристор 3 закрывается под действием обратного напряжения в катушке 4. В этот момент начинается колебательный заряд емкости 7 по цепи: емкость 7 — тиристор 8 — дроссель 9, Под действием тока заряда, протекающего через катушку 9, в катушке дроселя 6 наводится э.д. с. такой полярности, что она суммируется с источником питания 10 и обеспечивает форсированный перезаряд емкости 7 по цепи: источник 10 — диод 5 — дроссель 6.

Когда в тиристоре 8 ток достигает нулевого значения, последний закрывается и отключает катушку 9 от коммутирующей емкоети 7, потенциал на которой достигает установившегося значения, на управляющий электрод тирй10 стара 3 можно пода вать отпирающий импульс.

Нагрузка вновь может быть включена иа источник питания.

Таким образом, к моменту включения тиристора 3 ток в катушке 9 равен нулю и соот15 ветственно равна нулю э.д.с,, наводимая в катушке 4.

Предмет изобретения

Тиристорный ключ, содержащий силовую

20 цепь, образованную соединением нагрузки, тиристора и силового дросселя, коммутирующий контур и вспомогательный тиристор, включенный между коммутирующей емкостью и вспомогательным дросселем, отличающийся

25 тем, что, с целью расширения диапазона регули рования выходного напряжения на нагрузке при сохранении высокой частоты коммутации, катушка вспомогательного дросселя, намотанная на двух ферромагнитных сердечниках, 30 включена согласно с катушкой коммутирующего дросселя, размещенной на первом сердечнике, и встречно с катушкой силового дросселя, размещенной на втором сердечнике.

450357

Фиг. 1

Фиг.2

Составитель В. Брагин

Техред М. Семенов

Корректор О, Тюрина

Редактор T. Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 781/14 Изд. л1е 1109 Тираж 811 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5