Тиристорный импульсный преобразователь постоянного тока

Тиристорный импульсный преобразователь постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()758454

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2611695/24-07 (5! )М. Кл.

Н 02 P 7/28 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет (28) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень ¹ 31 (53) уд К 621.316. .718.5 (088.8) Дата опубликования описания 23.08.80 (72) Авторы изобретения

О. Г. Булатов, В. Д. Поляков и А. И. Царенко

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Известен тиристорный импульсный преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост с конденсатором в диагонали, подключенный между плюсовой шиной источника питания и одним из выводов нагрузки, к которому катодом подсоединен обратный диод, анодом подключенный к минусовой шине источника питания (1). то

Данный преобразователь является наиболее близким к изобретению по своей технической сущности.

Недостатком такого преобразователя являют15 ся ограниченные функциональные возможности, а именно отсутствие регулируемой рекуперации энергии при работе на нагрузку, содержащую противо-3LtC (например, якорь двигателя постоянного тока), что ухудшает КПД, а также невозможность осуществления реверса тока нагрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей преобразователя при работе на нагрузку, содержащую противо-ЭДС, и повышение КПД.

Это достигается тем, что в известный преобразователь, содержащий тиристорный мост с конденсатором в диагонали, подключенный между плюсовой шиной источника питания и одним из выводов нагрузки, к которому катодом подсоединен обратный диод, анодом подключенный к минусовой шине источника питания, введены . шесть тиристоров и дополнительный диод, причем первый тиристор включен встречно-параллельно обратному диоду, второй тиристор соединен встречно-параллельно с дополнительным диодом и подключен катодом к минусовой шине источника питания, анодом — к другому выводу нагрузки, третий тиристор подключен катодом к плюсовой шине источника питания, анодом — к аноду первого тиристора, четвертый тиристор подключен катодом к плюсовой шине источника питания, анодом — к аноду второго тиристора, пятый тиристор подключен диодом к одному из выводов конденсатора, катодом— к аноду второго тиристора, шестой тиристор подключен анодом к другому выводу конденса758454

35

45

55

3 тора, а катодом — к катоду дополнительного диода.

На фиг. 1 показаны принципиальная схема преобразователя и структурная схема его системы управления, на фиг. 2 изображены временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

К плюсу источника питания Е подключен мост, состоящий из тиристоров 1, 2, 3 и 4 с конденсатором 5 в диагонали. Катодная группа моста подключена к одному из выводов якоря 6 двигателя постоянного тока. Другой вывод якоря 6 через подключенные к нему катодами тиристоры 7 и 8 соединен с выводами конденатора 5. Тиристоры 9 и 1О, шунтированные встречно включенными диодами 11 и 12, соединяют выводы якоря 6 с минусовой шиной источника питания, к которой они подключены катодами, а тиристоры 13 и 14 соединяют выводы якоря 6, к которым они подключены анодами, с плюсовой шиной источника литания.

Управляющие импульсы задающего генератора

15 с частотой, определяемой сигналом, посту.. лающим с задающего устройства 16, подаются на логическое устройство 17, которое в зависимости от режима работы преобразователя 25 и сигналов, поступаюших с датчика тока 18 и датчика скорости 19, при помощи выходного устройства 20 включает силовые тиристоры.

Устройство работает следующим образом.

До момента времени t, преобразователь работает в установившемся режиме. Ток якоря 6 !

„имеет направление, показанное на фиг, 1 стрелкой. В момент t, включаютоя тиристоры

1, 2 и 10 и конденсатор 5, предварительно заряженный до напряжения литания F. с полярностью, указанной на фиг. 1 без скобок, перезаряжается через якорь 6. Перезаряд вследствие наличия индуктивности якоря 6 носит коя лебательный характер. В момент t конденсатор 5 переэаряжается до обратного напряжения, открывается диод 11 и ток, определяемый энергией, запасенной индуктивностью якоря 6 начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру. диод 11 — якорь 6 — тиристор 10. Тиристоры 1 и 2 восстанавливают управляющие свойства. В момент тз включаются тиристоры

3, 4 и 10 и конденсатор 5 перезаряжается по цепи; плюс источника питания Š— тиристор 3— конденсатор 5 -- тиристор 4 — якорь 6— тиристор 10 — минус источника питания Е.

В момент t< открывается диод 11 и ток якоря 1„замыкается через него и тиристор 10.

Тиристоры 3 и 4: восстанавливают управляющие свойства. В момент t< вновь включаются тирнсторы 1, 2 и 10. Конденсатор 5 перезаряжается до обратного напряжения, открывается диод 11 и ток якоря I,.çàìûêÿÿñü через нея го и тиристор !0, начинает уменьшаться.

В момент 1„задающее устройство вырабатывает сигнал на перевод преобразователя в режим рекуперации энергии, что соответствует торможению двигателя. Ток якоря i спадает я до нуля. Система управления предоставляет время, необходимое для восстановления управляющих свойств проводивших тиристоров, t„ (время паузы) и в момент t9 включаются тиристоры 3, 7 и 13. Конденсатор 5, предварительно заряженный до напряжения литания

Е с полярностью, указанной на фиг. 1 в скобках, начинает перезаряжаться током якоря i я до напряжения питания Е, противоположной полярности. В момент 4о открывается диод 12 и ток якоря начинает уменьшаться, протекая по контуру: минус источника питания E-диод

12 — якорь 6 — тиристор 13 — плюс источника Е.

Происходит процесс рекуперации энергии. В момент t» включаются тиристоры 1, 8 и 13, конденсатор 5 перезаряжается током якоря i до я обратного напряжения, открывается диод 12 и ток якоря начинает спадать, протекая через диод 12 и тиристор 13 навстречу источнику питания. Происходит процесс возврата энергии, накопленной нагрузкой, в питающую сеть. Рекуперация энергии имеет место вплоть до ЭДС якоря Ея, практически равной нулю, т.е. почти до полной остановки двигателя.

Электрические процессы, при которых напряжение на якоре 6 имеет противоположную и<в лярность (на фиг. 1 в скобках), что соответствует обратному направлению вращения вала двигателя, аналогичны рассмотренным выше.

Управляющие токи тиристоров для данного случая указаны на фиг. 2 в скобках.

Таким образом предложенный преобразователь, являясь реверсивным, позволяет осуществить регулируемую рекуперацию энергии при работе на нагрузку, содержащую противо-ЭДС (якорь двигателя постоянного тока), что улучшает его КПД. Иэ диаграмм на фиг. 2 видно, что, изменяя частоту управляющих импульсов, можно регулировать интенсивность рекуперации энергии в питающую сеть.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Тиристорный импульсный преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост с конденсатором в диагонали, подключенный между плюсовой шиной источника питания и одним из выводов нагрузки, к которому катодом подсоединен обратный диод, анодом подключенный к минусовой глине источника питания, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, . c целью расширения функциональных возможностей преобразователя при работе на нагрузку, содержащую противо-3II(и повышения КПД, 5 758454 6 в него введены шесть тиристоров и дополнитель- ному из выводов конденсатора, катодом— ный диод, причем первый тиристор соединен . " аноду второго тиристора, шесток тиристор встречно-параллельно обратному диоду, второй подключен анодом к другому выводу кондентиристор соединен встречно-параллельно с допол- сатора, а катодом — к катоду дополнительнительным диодом и подключен катодом к мину- " го диода.

S совой шине источника питания, анодом — к друго- Источники информации, му выводу нагрузки, третий тиристор подключен принятые во внимание при экспепт це катодом к плюсовой шине источника питания, ано- 1. Булатов О. Г., Иванов В. C. Тиристорнодом — к аноду первого тиристора, четвертыйтирис- емкостный регулятор постоянного тока.-Электтор подключен катодом к плюсовой шине источни- 1П ротехническая промышленность, серия "Преобка питания, анодом — к аноду второго тирис- разовательная техника", 1973, вып. 8 (43), тора, пятый тиристор подключен анодом к од- с. 17 — 19.

758454

Фиг. 2

Составитель Н. Корева

Техред Ж. Кастелевич

Корректор М. Кос п

Редактор T. Клвкина

Заказ 5650/48

tyro () vtf

4!г (4гМ И, РУЮ,7)

4!5 (I У!4) У.1,7(т Н,Ф)

4,аУд/,а) t 2 3 4 5 б 7 g 4 !О !! 424 и !5

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ 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