Статический преобразователь постоянногонапряжения b переменное

Статический преобразователь постоянногонапряжения b переменное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 851701

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснни

Социалистические

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свиЛ-ву(22) Заявлено 01. 10.79 (2! ) 2826297/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опуб. чковано 3Q.07.81. Бюллетень ¹ 28 (51) М. Кл.

Н 02 М 7/515

Гооудерствеиимй комитет до делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314..572(088.81

Дата опубликования опнсання 30.07.81

Л. И. Гутин, В. Э. 0ель, Е. Н. Кл е кор(З. С, M es,::

А. А. Шуляк и А. К. Бел он . " I

Уфимский авиационный институт им. Яражоттикиазй (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

;Э

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испопьзовано, например, в качестве источника питания электротермических установок.

Известен статический преобразоватепь на тиристорах сопержащий бпок управпе5 ния и две мостовые ячейки с коммутирующими конпенсаторами в диагонапях переменного тока, подкпюченными к выводам источника питания через дроссепи фипьтто ра. Каждое плечо моста состоит из трех поспедоватепьно соединенных тиристоров, причем конденсаторы фильтра подкпючены через первичные обмотки коммутирующих дроссепей параппепьно мостовым ячейкам: и выходным выводам, образованным катоаными группами этих ячеек. Каждая вторичная обмотка коммутирующего ароссепя через отсекающий диод подключена к обкпадкам фипьтрового конденсатора противофазной ячейки (1).

Наибопее близким по технической сущности к преппагаемому изобретению явпяется статический преобразоватепь постоянного напряжения B переменное, содержащий преобразоватецьные мосты и блок управпения, причем в каждом вентипьном ппече моста вкпючено поспеаоватепьно по крайней мере ава тиристора, каждый из которых зашунтирован выравнивающей цепочкой, состоящей из поспедова тельно соединенных резистора и первичной об мотки выравнивающего трансформатора, . вторичные обмотки трансформатора каждого вентипьного ппеча соединены параппепь-но, а выхопы бцока управпения, включающего соединенные поспеповатепьно задающий генератор, управляемый кпюч, формироватепь и распределитель импупьсов, связаны с управпяющими переходами соответствующих тиристоров j2 J.

Выравнивающие цепочки позвопяют обеспечить равномерное распредепение напряжений на поспеаоватецьно соеаиненных тиристорах. Однако при выхоае из строя одного из тиристоров напряжение на оставшихся в работе тирйсторах возрастает.

Возрастает и ток в выравнивающих цепях.

М1701

Это может привести к выходу из строя трансформаторов, что снижает надежность.

Uemü изобретения - повышение нацежности.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый преобразователь снабжен датчиками тока и пороговыми элементами по числу вентильных плеч, в также формирователем аварийного сигнала, причем датчики тока включены последователь- о но с одной из вторичных обмоток выравнивающегося трансформатора соответствуюшего вентипьного ппеча, а выход каждого датчика тока соединен через пороговый элемент и формироватепь аварийного сигнала с управляющим входом ключа.

На чертеже приведена принципиальная схема статического преобразователя на тиристорах.

Статический преобразоватепь на тирис20 торах содержит блок управления, включающий задающий генератор 1, ключ 2, формирователь 3 и распредепитепь 4 импульсов управления силовыми тиристорами, ин25 вертор 5, состоящий из двух мостовых ячеек 6 и 7 с коммутирующими конденсаторами 8 и 9 и дивгонапях переменного тока, подключенных к выводам источника

10 питания через дроссели 11-14 фильт3О ра. Каждое плечо ячеек состоит иэ трех поспедоватепьно соединенных тиристоров

15««38. Конденсаторы 39 и 40 фильтра подключены через первичные обмоткии 41 и 42 коммутируюших дроссепей 43 и 44 пврап35 пепьно ячейкам 6 и 7 и выходным выводам нагрузки 45, образованным катодными группами (тиристоры 20, 26 и 32, 38} ячеек 6 и 7. Каждая вторичная обмотка 46 и 47 коммутирующих дроссепей

43 и 44 через отсекающий диод 48 и

49 подключена к выводам фильтрового конденсатора противофазной ячейки 7 и 6.

Параллельно каждому тиристору 15-38 плеча мостовых ячеек 6 и 7 подключена 45 цепочка из последовательно соединенных резисторов 5052 и первичных обмоток

53-55, выравнивающих трансформаторов

56&8. Вспомогательные обмотки 59, 60 и 61 трансформаторов звпврвпдепены, а в одну из вспомогательных обмоток (59) каждого плеча мостовых ячеек 6 и

7 введен датчик 62 тока, звшунтироввнный резистором 63 и подкпюченный через пороговый эпемейт 64 и формирователь

65 аварийного сигнала к упрввляюшему входу ключа 2.

Преобразователь в квазиустановившемся режиме работает спедуюшим образом.

При замык внии к пюч а 2 сиги а пы, вырабатываемые задающим генератором 1, усиливаются формирователем 3 импульсов управления, и распредепяются по тиристорам ячеек 6 и 7 с помощью распределителя 4 импульсов управления, Пусть фидьтровые конденсаторы 39 и 40 заряжены цо напряжения источника питания 10 через дроссели 11, 12, 13 и 14 фильтра, первичные обмотки 41 и 42 коммутирующих дроссепей 43 и 44 и нагрузку 45, а коммутирующие конденсаторы 8, 9 инвертора 5 имеют полярность напряжения, указанную нв чертеже. При отпирании тиристоров 15, 16, 17, 24, 25, 26 коммутируюший конденсатор начинает перезаряжаться через первичную обмотку 41 коммутирующего дросселя 43 и .нагрузку

45. При этом напряжения нв первичной

4l. и вторичной 46 обмотках коммутирующего дросселя 43 имеют полярность, указанную нв чертеже. При переходе тока тиристоров 15, 16, 17, 24, 25 и 26 через максимапьные значения полярности на-пряжений на указанных обмотках 41 и 46 изменяются на противоположные. Квк только величина напряжения нв обмотке 41 (а значит и на 46, так KBK коэффициент трансформации выбирается обычно равным

1) станет выше напряжения фипьтрового конденсатора 40, отпирается диод 48, сбрасывая излишнюю реактивную энергию коммутирующего дросселя 43 на фипьтровый конденсатор 40. Ток тиристоров 15, 16, 17, 24, 25 и 26 при этом резко падает, и они запираются, чем ограничивается рост напряжения на коммутируюшем конденсаторе 8. Аналогично протекают процессы и при отпирании остальных тиристор ов.

При отпирании тиристоров 15-38 по цепочкам, состоящим из последовательно соединенных резисторов 50-52 и первичных обмоток 53-55 выравнивающих трансформаторов 56-58, начинает протекать ток. Поскольку активное сопротивление резисторов 50-52 имеет гораздо меньшую вепичину по сравнению с индуктивным сопротивлением первичных обмоток 53-55, переменная состввпяюшая падения напряжения на резисторах 50 2 составляет весьма малую величину и ею можно пренебречь. Тогда напряжение нв первичных обмотках 53-55 — переменная составпяющая напряжения нв соответствующем тиристоре.

При одинаковых количествах витков первичных 53-55 и вспомогательных

59-61 обмоток напряжения на этих обмотках практически, одинаковы в пюбой момент времени.

На всех вспомогательных обмотках 5961 будет одно и то же напряжение, поскопьку все их концы и все начада жестко связаны гапьванически. Отсюда спедует, что и напряжение на всех первичных обмотках 53-55, должно быть практически одинаково, чем обеспечивается эффек- !О тивное выравнивание напряжений по по- спедоватепьно соединенным тиристорам, 15W8, и повышается надежность работы инвертора.

Если при работе преобразователя вый- 15 дет иэ строя хотя бы один тиристор, например 15, то по обмоткам выравнивающих трансформаторов 56-58 данного плеча будут протекать большие токи. При этом датчик 62 тока выделит на реэисто->О ре 63 сигнал, достаточный дпя срабатывания порогового устройства 64 и запуска формирователя 65 аварийного сигнала, который разорвет кпючом 2 цепь между задающим генератором 1 и форми- 5 роватепем 3, снимая импупьсы управпения с силовых тиристоров инвертора 5; нредотчращая выход иэ строя оставшихся. ° щий преобразовательные мосты и блок уп» . равнения, причем в каждом вентипьном ппече преобразовательного моста включено поспедоватепьно по крайней мере два тиристора, каждый из Kotopblx эашунтирован выравнивающей цепочкой, со стоящий из поспедоватепьно соединенных резистора и первичной обмотки выравни вающего трансформатора, вторичные обмотки трансформатора каждого вентипьного плеча соединены параппепьно, а выходы блока управпения, вкпючающего поспе« довательно соединенные задающий генератор, управляемый кпюч, формирователь и распредепитепь импульсов, связаны с управляющими переходами соответствующих тиристоров, о т н и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения нацежности он снабжен датчиками тока и пороговыми элементами по чиспу вентипьных ппеч, а также формирователем аварийного сигнала, причем датчики тока вкпючены каждый поспедовательно с одной иэ вторичных обмоток выравнивающего трансформатора соответствующего вентипьного ппеча, а выход каждого датчика тока соединен через пороговый энемент и формироватепь аварийного сигнапа с управляющим входом ключа. исправными тирис торов.

Это позволяет йовысить надежность Источники информации, работы инвертора. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

Ж 599324, кп. Н 02 М 7i 515, Формупа изобретения 210776.

2. Авторское свидетепьство СССР

Статический преобразователь постоян- N 625293, кп. Н 02 М 1/08, ного напряжения в переменное, содержа- 14.03.77 (прототип).