Тиристорный прерыватель постоянного тока

Тиристорный прерыватель постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<1,746854

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

4 (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23.1 1.77(2l ) 2550242/24-21 (51)М. Кл.

Н 02 P 7/28

Н 03 К 17/72 с присоединением заявки М

Гееударстввккый кенитет

СССР ав делам извбретеиий и открытки (23) Прноритет—

Опубликовано07.07.80. Бюллетень % 25 (ga) УДК621.382..(088.8) Дата опубликования описания 10.07,80

А. П. Кругликов, Р. Х. Курманов и В. P. Кошелев (72) Авторы изобретения

Казахский политехнический институт имени В. И. Ленина (71) Заявитель

{54) ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к устройствам) для управления двигателями постоянного тока и бесконтактной коммутации.

Известны устройства, содержащие основной тиристор и коммутирующий узел с . С-контуром и коммутирующим ти5 ристором, в котором для повышения КПД используется цепь рекуттерации энергии дросселя с дополнительным тиристором, в цепь управления которого включена

1О выходная цепь датчика перегрузки (ц.

При отсутствии перегрузки цепь рекуперации включена, при перегрузке она отключается.

Однако в известном устройстве иэме15 кение параметров одного иэ элементов коммутирующего j, С-контура приводит к изменению интервала времени, отводимого на выключение тиристора, что снижает надежность прерывателя в работе.

Наиболее близкий по технической сущности к изобретению тиристорный ,преобразователь постоянного тока, содержащий основной тиристор, зашунти2 рованный обратно включенным диодом и подсоединенный последовательно с нагрузкой к источнику постоянного напряжения, узел коммутации с последовательным L, С-контуром, который через коммутирующий тиристор подключен параллельно основному тирнстору, и зарядный диод, соединияющий конденсатор узла коммутации с источником подза» ряда j2j.

Недостаток известного устройстванизкий КП,П из за больших потерь энергии в узле коммутации.

Этот недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве параметры (С-контура выбираются, исходя иэ времени выключения тиристоров и из расчета получения требуемого коэффициента коммутационной надежности

К=Э /3 ()>-максимальная амплитуда рабочего тока в основном тиристоре, а

Л -амплитуда рязрядного тока конденсатораа) .

6854 4

3 74

Чем больше коэффициент коммутационной надежности, тем больше относительные потери энергии в процессе коммутации. При работе двигателя с нагрузками в широком диапазоне с изменением тока нагрузки изменяется и значение коэффициента коммутационной надежности. И большинстве случаев большие токи в главном тиристоре приходятся на процесс пуска и перегрузок. Основное время прерыватель работает с излишне завышенным коэффициентом К, что снижает его коэффициент полезного действия.

Цель изобретения — повышение КПД.

Эта цель достигается тем, что в тиристорный прерыватель постоянного тока, содержащий основной тиристор, зашунтированный обратно включенным дйодом и подсоединенный последовательно с нагрузкой к источнику постоянного напряжения, узел коммутации с последовательным L С-контуром, который через комму-. тирующий тиристор подключен параллельно основному тиристору, и зарядный диод, соединяющий конденсатор узла коммутации с источником подзаряда, введены датчик перегрузки, второй зарядный диод и второй аналогичный узел коммутации, включенный параллельно первому, причем конденсатор второго узла коммутации

" соединен с источником подзаряда через второй зарядный диод, а в цепь управления коммутирующего тиристора второго контура коммутации включена выходная цепь датчика перегрузки.

Датчик перегрузки.может быть выполнен содержащим выходной транзистор, эмиттерный переход которого через стабилитрон и диод, последовательно включенные в базовую цепь транзистора, подключен параллельно токоиэмерительному резистору в цепи нагрузки прерывателя, и конденсатор, подключенный параллельно стабилйтрону и эмиттерному переходу выходного транзистора.

i0

Зо

45 дроссель 12, твристор 13 и вспомогательнъ и источник питания. В цепь управления тиристора 9 включена выходная цепь датчика перегрузки, который содержит выходной транзистор 14, эмиттерный переход которого через, стабилитрон 15 и диод 16 подключен к токоиэмерительному резистору 17. Стабили- . трон 15 и эмиттерный переход транзистора 14 зашунтированы конденсатором 18, Прерыватель работает следующим образом.

Управляющие импульсы поступают одновременно к тиристорам 1 и 13. При этом через дроссель 12, тиристор 13, диоды 10 и 11 заряжаются конденсаторы 4 и 7. Через основной тиристор 1 и резистор 17 подводйтся напряжение к нагрузке 3. Падением напряжения на резисторе 17 через диод 16 заряжается конденсатор 18. Затем с запаздыванием подаются одновременно импульсы управления к тиристору 6 и через транзистор

14 к тиристору 9. Конденсатор 4, разI ряжаясь через дроссель 5, тиристор 6, диод 2, запирает тиристор 1. Если напряжение на конденсаторе 18 меньше

I пробивного напряжения стабилитрона 15, то транзистор 14 и тиристор 9 остаются закрытыми. Конденсатор 7 остается в заряженном состоянии. При последующем поступлении импульсов управления к тиристорам 1 и 13 будут заряжаться только конденсатор 4, а основной тиристор 1 будет коммутироваться током только этого конденсатора. С увеличением тока нагрузки будет возрастать падение напряжения на резисторе 17 и напряжение на конденсаторе 18. После того как последнее превысит величину пробивного напряжения стабилитрона 15, откроется транзистор 14 и одновременно с тиристором 6 откроется тиристор 9. При этом основной тиристор 1 будет коммутироваться током двух конденсаторов 4 и 7.

Схема прерывателя приведена на чертеже.

Прерыватель содержит основной тиристор 1, зашунтированный обратным диодом 2, нагрузку 3, первый узел коммутации иэ конденсатора 4, дросселя 5, коммутирующего тиристора 6 и второй узел коммутации из конденсатора 7, дросселя 8 и коммутирующего тиристора 9.

Конденсаторы обоих узлов коммутапии через зарядные диоды 10 и 11 подключе. ны к источнику подзаряда, содержащему

Таким образом, коммутация основного тиристора осуществляется энергией одного или двух конденсаторов в зависимости от величины тока нагрузки. Значение тока, при котором вступает в работу второй узел коммутации, может регулироваться параметрами стабилитрона 15 или изменением сопротивления резистора 17. Длительность работы второго узла коммутации и величина тока, при котором он включается, зависит от режима работы нагрузки. Для работы

5 .7 двигателей часто характерны кратковременные (10-209о от общего времени работы) перегрузки, превышающие в

2-3 раза среднюю нагрузку двигателя.

Продолжительность вкаочения второго контура будет составлять несколько процентов по сравнению с длительностью работы схемы.

При этом большую часть рабочего времени прерыватель будет работать с малыми потерями в одном узле коммутации и меньшую с большими потерями в двух коммутирующих контурах. В результате повышается средний КПД прерывателя.

Формула изобретения

1. Тиристорный прерыватель постоянного тока, содержащий основной тиристор зашунтированный обратно включенным диодом и подсоединенный последовательно с нагрузкой к источнику постоянного напряжения, узел коммутации с последовательным .С -контуром, который через коммутирующий тиристор подключен параллельно основному тиристору, и зарядный диод, соединяющий конденсатор узла коммутации с источником подзаряда, г ц

46854 6

1 о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью: повышения КПД, введены датчик перегрузки, второй зарядный диод и второй аналогичный узел коммутации, ! включенный параллельно первому, причем конденсатор второго узла коммутации соедийен С" источником подзаряда через второй зарядный диод, а в цепь управления коммутирующего тиристора

<й второго контура коммутации включена выходная цепь датчика перегрузки.

2. Тиристорный прерыватель по п.l отличающийся тем, что датчик перегрузки содержит выходной

15 транзистор, эмиттерный переход котоцюго через стабилитрон и диод, последовательно включенные в базовую цепь транзистора, подключен параллельно токоизмерительному резистору в цепи нагрузки рр прерывателя, и конденсатор, подключенный параллельно стабилитрону и эмиттерному переходу выходного транзистора.

Источники информации, принятыа во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 394908, кл. Н 02 P 13/16, 01. 10.70.

2. Глаэенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах позо стоянного тока. М., Энергия", 1973, с. 69, рис. 2-18 (прототип).

UHHHITH Заказ 3969/49 Тираж 783 Подписное

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