Реверсивный преобразователь

Реверсивный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()г) ва4тг И ЗОБ РЕТЕ Н Nfl

К АВТОРСКОМ) СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 02М 7/ .)15// (221 Заявлено 19.04.76 (21) 2350041/07 с присоелинением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 26.04 78. Бюллетень ¹1 (45) Дата опубликования ог)исания13.0Ч. Я.

Н 02 Р 7/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УД К 6 2 1. 3 16. 7 22 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Пискарев, А. И. Игнатченко и А. > 1. Коровкин (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение отн()сится к регулировани)о наг)ряжения электр»л»игателей постоянного тока и может быть исг)()г)ьзовг)но в рсверсивных влек.гроприволах и следящих системах постоянного тока с широтно-ими lhcHI I)IH регулятор

Известны реверс»в)(ьге тиристорныс пре(>бразо»()те,ill I 1), I)1 и I )j.

О,>)ако, наличие большого количества элементов со значительной установленной мощностью и болыппми потерями мощности в них обусловливают сложность устройств, высокие в(со-габаритные показатели и относительно ннз кой КПД.

Наиболее близким по технической сушносгч! является реверсивный тиристорный широтно-импульсный преобразователь (3), содержащий источник питания, прямой и обратный тпристорные мосты. общий узел искусственной коммутации, состоящий из коммутирующего конденсатора, двух последовательно соединенных лополнительных тиристоров, коммутирующего дросселя и лвухобмоточного импульсного трансформатора. Прямой и обратный тиристорные мосты образу!от общую диагональ для включения нагрузки (обмотки якоря двигателя постоянного тока) .

Целью изобр(тсния является упр(нцг>):>с уст ройства, г)ог)ышсние КПД. ух)сн! (п(ill!(весогабаритных )гоказателей реверсивного ти)>,)сто1) ного преобразователя.

Это достигается тем, что преобрн)о»:,>()ь снабжен цепочкой из лвух конленсат(>р»». п»включенной непосредственно к прямому )Iðèñторному мосту, причем общая точка .) гих конденсаторов соединена с дрi гой»»клалк»й l<()M.

Ni тиру ющего конденсатора. а доно, I l! )тел i, i. > )( тиристоры включены в прямом на)гра»л(!):,, параллельно обратному тиристорному м»г .у.

На фиг. 1 изображена электрическ;гя при>(ципиальная схема предлагаемого ревсрси»п»г» тиристорного преобразователя; на фиг. временная диаграмма переключений о )!» Ii>,;; элементов преобразователя.

Преобразователь содержит прямой м»с! тиристорах 1 — 4, обратный ))о(т на т)(р)ц: рах 5 — 8, общий узел искусств»ни»й ()им; тации, состоящий из коммутирук>цг(г»»к()нл(): 20 сатора 9, дополнительных т)(рис- »р»» 1Г), и нмп > льсного ;)а не(j)(») v a I (>р ) (((»л("lit ком 12 и оомотками 13, 14. П)(т)))(с ))! раз(>вателя осуществляется»T и(т()>()))(к;i

11ервыс диагон;!.)и ))р>)х)(>!» 4 II »(>j>;!! ..:: го 5- — 8 мг(>стов образуют ()()ill, i» лнаг»наг)ь.

604!07

Форму <а изобретения которую включена нагрузка 16 (обмотка якоря двигателя постоянного тока). Вторая диагональ прямого моста 1, 4 подключена к источник питания 15. Тиристоры 10, 1 узла искусственной коммутации соединены последовательно и включены параллельно с обратным мостом 5 — 8 в противоположном направлении.

Точка соединения 17 тиристоров 10, 1! через коммутирующий конденсатор 9 подключена к среднему выводу емкостного делителя напряжения на вспомогательных конденсаторах 18, 19, подключенному к источнику питания 15.

Обмотка !3 импульсного трансформатора 12 включена между общей точкой соединения 20 тиристоров 5, 6 анодной группы обратного моста 5 — 8 и положительным пол)осом источника питания !5, а обмотка 14 — между общей точкой соединения 21 тиристоров 7, 8 катодной группы этоп) моста и отрицательным полюсом источника питания. Обмотки 13, 14 вклк)чены между собой согласованно.

Преобразователь работает следуюшим образом.

Гlри работе преобразователя на нагрузке 16 формируются однополярные импульсы напряжения поочередной коммутацией тиристоров 1, 2 анодilOII группы и тиристоров 3, 4 катодной г ) villll i прямого моста.

Условно будем считать, что положительные импульсы напряжения ня нагрузке 16 формирук)тся при открытых тиристорах 1, 3, а отрицательные импульсы — прп открытых тиристорах 2, 4.

Тиристоры — 4 прямого моста открываются продолжительными импульсами, а тиристоры

5--8 обратного моста и тиристоры !О, 11 узла коммутации — короткими импульсами.

Г1оложим, что B момент 1.-, открылись тиристоры и 3. В таком состоянии они будут находиться до момента t . Ha интервале (,)— к Hal рузке 16 прикладывается первый импульс положительного напряжения, под действием которого по цепи 15 — 1---16--3 — -15 ток течет в нагрузку, минуя коммутирующие обмотки 13, 14 импульсного трансформатора 12 и не вызывая в них падения напряжения и потери мощности.

В момент !i поступление импульса, отпирающего тиристор 1, переключается и формируется импульс, отпиряюший тиристор 10 узла коммутации и тиристор 8 обратного моста. При этом узел коммутации срабатывает, и под действием напряжения на обмотке 14 ток течет по цепи 14 — 8 — — -15 — 14, гася в момент тиристор 1. Начинается первая пауза, продолжаюгцаяся )o момента 1 .

На интервале первой паузы ti — t напряжение источника питания к нагрузке не прикладывается, но ток нагрузки при этом Hp равен нулю. Под действием энергии, накопленной в индуктивности якорной обмотки 16 ток нагрузки течет по цепи 16 — 3 — 14 — 8 — 16, размагничивая сердечник 12 импульсного трансформаторар а.

В момент f открывается тпрпстор и при открытом тиристоре 3 к iiагмзке 16 прикладывается напряжение lie I)«IIIIII" питания. На4 чинается второй положительный импульс напряжения на нагрузке, продолжаюгцийся до момента t„. Ня интервале t — -t; ток нагрузки течет по цепи 15 — 1 — !6 — 3 — 15, минуя; коммутирующие обмотки 13, 14 импульсного трансфор м а тор а.

В момент t; снимается сигнал, отпирающий, тпристор 3 и формируется импульс, отпирающий тиристор 11 узла коммутации и тиристор 6 обратного моста. Узел коммутации при этом срабатывает и током, протекающим по цепи

13 — 15 — 3 — 6 — 13, гасит тиристор 3.

С этого момента начинается вторая пауза, продолжаюгцаяся до момента t,. На интервале tz — t< ток нагрузки течет по цепи 16 — -6—

13 — 1 — 16, размагничивая сердечник !2 импульсного тра нс форм атор а.

С изменением полярности входного сигнала (реверс в момент t ) снимаются сигналь1, отпираюгцие тиристоры 1 и 3.

Затем в момент t; (конец периода) отпи20 раются соответствующий тиристор (10 или 11) узла коммутации и тиристоры 6, 8 обратного моста. Узел коммутации при этом срабатывает и в момент t; гасит тиристоры 1, 3 прямого моста. После выключения тиристоров 1, 3 в момент ti; включаются тиристоры 2, 4 и на интервале t„; t-, к нагрузке !6 прикладывается первый импульс напряжения обратной полярности. При этом ток нагрузки на интервалах t< — t — t течет по цепи 15 — 1 — 16 — 3—

15, на интервале ts--Ü вЂ” по цепи 16 — 3—

14 †8 !6, на интервале ta — t-, — по цепям

ЗО 16 — 3 — 14 — 8 — 16 и 15 — 2 — 16 — 4 — 15, на интервале t-,. — t, -- по цепи 15 †2 16 — 4 — 15.

Импульсы обратной (отрицательной) полярности формируются аналогично импульсами прямой (положительной) полярности.

Таким образом, в преобразователе вынос из силовой цепи коммутирующих обмоток 13, 14 импульсного трансформатора приводит к уменьшению падения напряжения на обмотках и повышению коэффициента использования пре-. образователя по напряжению.

Это, наряду с уменьшением числа электроэлементов, а следовательно уменьшением потери мощности в них, обуслови,"Io повышение

КПД преобразователя.

Отсутствие в коммутирующих обмотках 13, 14 тока нагрузки, подмагничиваюгцего сердеч45 ник 12 импульсного трансформатора в интервалах импульсов напряжения на нагрузке 16, позволяет уменьшить размеры и вес сердечника трансформатора, а также lo габаритнук) мощность.

I азмагпичивание сердечника 12 импульспог0 трансформатора в интервалах пауз током Ei«lãрузки позволяет уменьшить общие весо-габаритные показатели трансформатора.

Реверсивный преобразователь, содержащий прямой и обратный тпристорные мосты с общей диагональю переменного тока, разноименные группы которых Pâÿзяпы между собой че604107

7<7

> D

D б 0

7 0

Вб

1б 0

l о I> <г 7$ <б ГР Гб б 77 ID ГР I<<> ю<гг 2

Составитель И. алиева

Техред О.,lvtîâÿÿ Корректор (. Грин(н>.<

Тираж 892 Подписное

Редактор В. Гончуков

Заказ 2!2!>>47

lll lkIl li !! Г<и vièl>ñòHCHH(» о коб>и е»; Г. > «I I .М >н (грг и С .(:i ио дел;>м изоорс>еHH>l II >>кр(>ги„ 1! I:I()85, .т!о(ква. Ж -38>, I>àóH>c>< 1>1 нао. 1 -! В

<3>1>лиа.i II! II! «IIHT(1», I . У>кгород, у,1. ! >(>(к! н;-.и, рез обмотки двухобмоточного импульсного трансформатора, а также два последовательно соединенных lolloëíèòåëüíûx тиристора, к общей точке которых подключена одна обкладка коммутирующего конденсатора, отли<гающиася тем, что, с целью упрощения, уменьшения весо-габаритных показателей и повышения

КГ1Д он снабжен подключенной непосредственно к прямому тиристорному мосту цепочкой из двух вспомогательных кондспсаторов, общая точка которых соединена с другой обкладкой коммутирующсп> ко11дснсатора, а дополнительные тиристоры включены в прямом направленин парал.нльно обратному тирнсторному

lOCTE .

Источники информац11и, принятыс во вниманис при экспертизе:

l. Авторское свидетсльство СССР Ne 221 118, K;I. Н 02 P 7/24, 1969.

2. Лвторское свидетельство СССР ¹ 2841! 3, кл. Vi 02 Р 5/16, 969.

3. Каган В. Г. и др. Злектроприводы с предельным оыстродействнсм для систем Bocllpoизведения движения. М., «Энергия», 1975, с. 208.