Реверсивный преобразователь постоянного тока

Реверсивный преобразователь постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т т""- - " i> " сниюе

&М - . . w у щи; Р < 4

9683 (11) 76

О П И СХН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.08.77 (21) 2542238/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 02 М 3/135//

//H 02 P 5/16

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 621.314.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.10.80 ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

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

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в реверсивных приводах постоянного тока.

Известны импульсные преобразователи 5 постоянного тока с дозированной (ограниченной на интервале регулирования) передачей энергии в нагрузку (1).

Недостатками этих преобразователей являются ограниченные функциональные 10 возможности, а именно: невозможность смены полярности напряжения на нагрузке и регулируемой рекуперации энергии, накопленной нагрузкой, в питающую сеть..

Наиболее близким к изобретению по тех- 15 нической сущности является р евер сивный преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост, диагональ постоянного тока которого включена между входными выводами преобразователя, а 20 диагональ переменного тока — между выходным, цепь из двух последовательно соединенных тиристоров, включенную между входными выводами преобразователя в проводящем по отношению к источнику 25 питания направлении, причем точка соединения указанных тиристоров подключена к одному из выходных выводов преобразователя и второй тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, ЗЭ диагональ постоянного тока которого включена между одним входным и одним выходным выводами преобразователя (2).

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей преобразователя при его работе от высоковольтного источника питания.

Цель достигается тем, что преобразователь снабжен дополнительным тиристорным мостом с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого включена между точкой соединения второго тиристорного моста с выходным выводом преобразователя и его другим входным выводом.

На чертеже изображена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит мост из тиристоров 1 — 4 с конденсатором 5 в диагонали, и мост, состоящий из тиристоров

6 — 9 с конденсатором 10 в диагонали.

К общей точке соединения мостов подключен один из выводов нагрузки 11 (якоря), а также тпристор 12, катод которого соединен с плюсовой шиной питания, и тиристор 13, анод которого соединен с минусовой шиной питания. Другой вывод нагрузки 11 подключен и общей точке последовательно включенных с источником питания Е тиристоров 14 и 15 и и общей точке

769683

З0

50

65 встречно включенных источнику питания Е тиристоров 16 и 17. Управляющие импульсы задающего генератора 18 с частотой, управляемой сигналом, поступающим с блока задания 19, подаются на логическое устройство 20, которое в зависимости от режима работы преобразователя и сигналов, поступающих с датчика тока нагрузки

21 и датчика 22 скорости вращения двигателя, при помощи выходного устройства 23 включает силовые тиристоры.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме включаются, например, тиристоры 1, 2 и 15 и конденсатор 5, предварительно заряженный до напряжения питания Е с полярностью, указанной на чертеже в скобках. Конденсатор

5 перезаряжается через якорь 11. Перезаряд вследствие наличия индуктивности якоря носит колебательный характер.

Когда конденсатор 5 перезаряжается до обратного напряжения, открывается тиристор 13 и ток определяющий энергию, запасенную индуктивностью якоря, начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру: тиристор 13 — якорь 11 — тиристор 15. Тиристоры 1 и 2 восстанавливают управляющие свойства. Затем включаются тпристоры 3, 4 и 15 и конденсатор 5 перезаряжается по цепи: тиристор 4 — якорь 11 — тиристор

15 — источник питания Š— тиристор 3.

Когда конденсатор 5 вновь перезарядится, открывается тиристор 13 и ток якоря начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру: тиристор 13 — якорь 11 — тиристор 15.

Тиристоры 3 и 4 восстанавливают управляющие свойства. Преобразователь раоотает в режиме прямой передачи энергии.

Затем вновь включаются тиристоры 1, 2 и

15 и т. д. При необходимости блок задания

19 вырабатывает сигнал на перевод преобразователя в режим рекуперации энергии, что соответствует торможению якоря 11.

Конденсатор 5 перезаряжается до обратного напряжения и после отпирания тиристора 13 ток якоря спадает к нулю, замыкаясь.по контуру: тиристор 13 — якорь 11— тиристор 15. Когда ток якоря становится равным нулю, напряжение на якоре 11 становится равным его ЭДС. Система управления предоставляет время задержки, необходимое для восстановления управляющих свойств, проводивших тиристоров и затем включаются тиристоры 6, 7 и 17. Конденсатор 10, предварительно заряженный до напряжения питания Е с полярностью, указанной в скобках, перезаряжается током якоря до напряжения питания Е с полярностью, указанной без скобок, открывается тиристор 12, и ток якоря начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру: минус источника питания Š— тиристор 17— якорь 11 — тиристор 12 — плюс источника питания Е, Происходит процесс рекуперации энергии в питающую сеть. Тиристоры

6 и 7 восстанавливают управляющие свойства. Когда ток якоря вновь становится равным нулю, напряжение на якоре равно его ЭДС. Включаются тиристоры 8, 9 и 17, конденсатор 10 перезаряжается током якоря до обратного напряжения, открывается тиристор 12, и ток якоря начинает уменьшаться, протекая навстречу

ЭДС источника питания Е, Происходит возврат энергии в питающую сеть. Рекуперация энергии имеет место вплоть до ЭДС якоря практически равных нулю, т. е. почти до остановки двигателя.

Электрические процессы, протекающие в преобразователе при обратном направлении тока якоря, что соответствует обратному направлению вращения вала двигателя, аналогичны рассмотренным выше.

Таким образом, преобразователь позволяет осуществить рекуперацию энергии в питающую сеть в реверсивном приводе.

Изменяя частоту управляющих импульсов, можно регулировать интенсивность рекуперации энергии в питающую сеть.

Процесс рекуперации в предлагаемом преобразователе протекает вплоть до ЭДС якоря практически равных нулю, а простота системы управления повышает надежность устройства. Преобразователь не требует устройств для запирания силовых тиристоров, а также быстродействующей токовой защиты от коротких замыканий в нагрузке, так как энергия, отдаваемая преобразователем, строго дозирована.

Формула изобретения

Реверсивный преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост, диагональ постоянного тока которого включена между входными выводами преобразователя, а диагональ переменного тока— между выходными, цепь из двух последовательно соединенных тиристоров, включенную между входными выводами преобразователя в проводящем по отношению . к источнику питания направлении, причем точка соединения указанных тиристоров подключена к одному из выходных выводов преобразователя, и второй тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого включена между одним входным и одним выходным выводами преобразователя, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, он снабжен дополнительным тиристорным мостом с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого включена между точкой соединения второго тиристорного моста с выходным выводом преобразователя и его другим входным выводом.

769683

+ F.

Составитель Ю. Спивак

Техред В. Серякова

Редактор С. Титова

Корректор Н. Федорова

Заказ 2258/7 Изд. Кв 524 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов О. Г., Иванов В. С. Тиристорно-емкостный регулятор постоянного

6 тока. — «Преобразовательная техника», 1973, Хе 8 (43).

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2491751, 02.06.77 (прототип).