Преобразователь постоянного напряжения в переменное

Преобразователь постоянного напряжения в переменное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 11.02.80 (21) 2881216/24-07 (51) М. Кл.е с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 М 7/515

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 30.10.81; Бюллетень №40 (53) УДК 621.314.,572 (088.8) по делам изобретеиий и открытий

Дата опубликования описания 05.11.81

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

1 i

I" „ i.

I I.I j

Московский ордена Ленина энергетический инсти ут, (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится. к преобразовательной технике и может быть использовано, например, в электроприводе переменного тока.

Известны преобразователи частоты, прин цип действия которых основан на дозированной передаче энергии в нагрузку через конденсатор, включенный в диагональ переменного тока. тиристорного моста. формирование кривой тока нагрузки в таких преобразователях производится путем однопозиционного слежения за задающим сигналом (1) и (2) .

Недостатком та ки х п реобразователей я вляется невысокий КПД, что объясняется значительным количеством полупроводниковых вентилей (пять-шесть), последовательно включенных по цепи тока нагрузки.

Наиболее близким .к предлагаемому ssляется преобразователь, содержащий тиристорный мост, подключенный между положительным входным выводом и выходным выводом, второй тиристорный мост, подключенный между упомянутым выходныМ выводом и отрицательным входным выводом, конденсатор, включенный одновременно в диагональ переменного тока первого и вто2 рого тиристорных мостов, и два обратных тиристора, один из которых подсоединен анодом к отрицательному.входному выводу, а катодом к упомянутому выходному выводу, а другой — енодом к тому же выходно му выводу, а катодом к положительному

5 входному выводу 13).

Однако в таком преобразователе ограничен диапазон регулирования выходного тока вследствие ухудшения коммутационной способности преобразователя и значительного отличия кривой выходного тока от заданной величины в режиме малых токов нагрузки, а также неудовлетворительную форму кривой выходного напряжения, а именно значительное превышение мгновенного значения выходного напряжения по отношению к величине напряжения источника питания, что

%5 г ведет в ряде случаев к недопустимым перенапряжениям на выгрузке.

Цель изобретения — расширение диапазона регулироваяия и улучшение формы кри-. вой выходного напряжения. в Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий первый тиристорный мост, анодный вывод которого соединен

877750

3 с положительным входным выводом, а катодный вывод через первый обратный вентиль соединен с отрицательным входным выводом .и связан с выходным выводом, второй тиристорный мост, катодный вывод которого соединен с отрицательным входным выводом, а анодный вывод соединен через второй обратный вентиль с положительйым . входным выводом и связан с выходным выводом, и коммутирующий конденсатор, подключенный к объединенным выводам диагоналей переменного тока обоих мостов, введены два дросселя, через которые соответственно катодный вывод первого тиристорного моста и анодный вывод второго тиристорного моста соединены с выходным выводом, причем выходной вывод соединен с входными выводами через дополнительные обратные диоды.

На фиг. I показана принципиальйая схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит включенный между входными выводами мост на тиристорах 1 — 4 с конденсатором 5 в диагонали, два тиристора 6 и 7, катоды которых объединены и подключены к катоду обратного вентиля 8, а анод каждого из них подсоединен к одному из. выводов конденсатора 5, два тиристора 9 и 10, аноды которых объединены и подключены к. аноду обратного вентиля 11, а катод каждого из них подсоединен к одному из выводов конденсатора 5, дроссель 12, включенный между катодом обратного вентиля 8 и зыходным выводом, дроссель 13, включенный между упомянутым выходным выводом и анодом обратного вентиля 11, два донолнительных обратных диода 14 и 15, соединяющих выходной вывод с входными выводами. Нагрузка 16 включена между выходным выводом и нулевым выводом источника питания.

Допустим, к моменту t< конденсатор 5 заряжен до напряжений источника питания с полярностью, показанной на фиг. 1 без скобок. В момент t включаются тиристоры 1 и 7. При этом образуются два контура перезаряда конденсатора. Первый включает в себя источник напряжения, включенный между плюсовым выводом и нулевым выводом, тиристор 1, конденсатор 5, тиристор 7, дроссель 12, нагрузку 16, второй — тиристор 1, конденсатор 5, тиристор 7, дроссель 12 диод 14. При этом ток перезаряда,конденсатора 5 (ток дросселя i на этапе t> — Q) равен сумме токов, протекающих через нагрузку 16 1„и диод 14 !д . В момент 4 ток конденсатора 5 становится равным току нагрузки, диод 14 запирается и конденсатор 5 продолжает перезаряжаться лишь током нагрузкы 16 !„. В момент 4 конденсатор 5 перезаряжается до напряжения источника питания с полярностью, показанной на фиг. 1 в скобках. С диода 8 снимается отрицательное напряжение, он открывается и

4 замыкает на себя ток нагрузки, который начинает протекать ЭДС источника питания.

Ток нагрузки 1„спадает и в момент 14 достигает величины задающего сигнала i, отТаким образом, изобретение расширяет диапазон регулирования преобразователя за счет улучшения коммутационной способности преобразователя и улучшает форму выходного напряжения. Кроме того, на базе предлагаемого преобразователя может быть легко построен многофазный преобразователь. Это достигается путем. параллельного подключения к входным выводам необходимого количества таких устройств.

40

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий первый тиристорный мост, анодйый вывод которого соединен с положительным входным выводом, а катодный.вывод через первый обратный вентиль соединен с отрицательным вход ным" выводом и связан с выходным выводом, второй тиристорный мост, катодный вывод которого соединен с отрицательным входным выводом, а анодный вывод соединен через второй обратный вентиль с положительным входным выводом и связан с выходным выводом, и коммутирующий конденсатор, подключенный к объединенным выводам диагоналей переменного тока .обоих мостов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и улучшения форпирается следующая пара тиристоров 2 и 6 и процесс повторяется. Преобразователь работает в таком режиме вплоть до момента t, . соответствующего окончанию формирования положительной полуволны тока, Интервал времени t> 1„„предоставляется для восстановления управляющих свойств тирис10 торов, проводивших ток последними на этом участке. С момента t„+, начинается . формирование отрицательной полуволны тока нагрузки. При этом в работе участвует второй мост на тиристорах 3, 4, 9, 10 и обратный вентиль 11 и диод 15. Электромагнитные процессы, протекающие в преобразователе на этапе формирования отрицательной полуволны тока аналогичны рассмотренным выше.

Как видно из фиг. 2, в области малых то20 ков перезаряд конденсатора в значительной . мере определяется дополнительными током, замыкающимся через диод 14 (15), что с одной стороны ведет к улучшению коммутационной способности преобразователя, а с другой — к уменьшению отклонения кри25 вон выходного тока от заданного значения.

Напряжение на выходе преобразователя за счет открытого диода 14 (15).îãðàíè÷èâàåòся на уровне напряжения источника пита8 8SI.

877750

5 мы кривой выходного напряжения, в него введены два дросселя, чере которйе Соответственно катодный вывод первого тирнсторного моста и анодный вывод второго ти- ристорного моста соединены с выходным выводом, причем выходной вывод соединен с входными выводами череэ дополнительные обратные диоды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское .свидетельство СССР

¹ 474088, кл. Н 02 М 7/515, !972.

2. Авторское свидетельство СССР № 606786, кл. Н 02 М 7/757, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по за. явке № 2?56585, кл. Н 02 М 7/В!5, )979.

877750

eel

Редактор С. Тараненко

Заказ 9538/84

Составитель А. Сытин

Техред A. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Типаж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 i 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент». г, Ужгород, ул. Проектная, 4