Преобразователь постоянного напряжения

Преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социапнстическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I« 892612 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280380 (21) 2902999/24-07 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (5))M. Кл.

Н 02 М 3/135

Н 02 Р S/16

3Ъвударетеенный какитет

СССР аю делан изобретений и еткрытий

Опубликовано 23.1281. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23.1 281 (53) УДК 621.314. 6 (088.8) А.Г.Буравлев, В.И.Вершинин, А.М.Кулов, С.В.Филимонов и В.А.Филиппов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54} ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к силовым полупроводниковым преобразовательным устройствам, в частности, к устройствам, регулирующим частоту врацения двигателей постоянного тока, и может быть использовано в электроприводах постоянного тока, в которых требуется плавное регулирование частоты вращения.

Известен преобразователь постоян10 ного напряжения, содержащий силовой тиристор, узел коммутации, содержащий дроссель 11).

Однако известному устройству присущ недостаток, заключающийся в

IS сложности расчета и конструирования, наличии шума и вибраций, повышении уровня электромагнитных излучений, возникающих в связи с использованием в узле коммутации дросселей.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой тиристорный ключ, включенный последовательно между входным и выходным выводами, параллельно которому подключен узел коммутации, состоящий из тиристорного моста, в диагональ переменного тока которого включен конденсатор (23.

Однако и это устройство имеет недостаток, заключаюпглйся в ограничении возможного диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока и возникающий в связи с тем, что перезаряд коммутирующей емкости происходит через нагрузку, поэтому при малых значениях тока якоря время перезаряда коммутирующей емкости и величина среднего значения напряжения на якорных зажимах увеличиваются.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что каждое из плеч моста, имеющее общую точку с катодом силового

3 89 тиристорного ключа, выполнено в виде двух последовательно соединенных тиристоров, при этом между точками соединения анода и катода тиристоров упомянутых плеч включен дополнительный конденсатор.

На фиг. изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — диаграммы импульсов, поясняющие работу устройства в различных режимах.

Преобразователь постоянного напряжения состоит из силового тиристорного ключа 1, узла коммутации, в состав которого входят тиристоры 2 и 3, подключенные к аноду силового тиристорного ключа 1, два конденсатора, один из которых 4 подключен к катодам тиристоров 2 и 3 и к анодам тиристоров 5 и 6, а конденсатор 7 — к катодам тиристоров 5 и 6 и к анодам тиристоров 8 и 9, катоды которых соединены с катодом силового тиристорного ключа 1, а также из обратного диода 10, шунтирующего нагрузку.

Преобразователь работает следующим образом.

В зависимости от величины коммутируемого тока обеспечивается такой режим управления вспомогательными тиристорами 2,3,5,6,8,9, что при боль ших значениях тока конденсаторы 4 и

7 соединяются параллельно, а при малых значениях тока для коммутации силовorо тиристорного ключа используется один из конденсаторов 3, 4 или 7 в зависимости от величины тока якоря. В связи с этим возможен один из трех режимов работы схемы.

В режиме больших токов (режим 1) до подачи управляющих импульсов на тиристорный ключ в момент времени

t подаются управляющие импульсы на вспомогательные тиристоры 2,5,6,9, что приводит к их отпиранию и заряду конденсаторов 4 и 7 до напряжений источника питания полярностью, указанной на фиг.1, По окончании заряда тиристоры 2,5,6,9 запираются. При приходе управляющего импульса в момент времени С на тиристорный ключ

1, он включается и подключает двигатель к источнику питания. В момент времени t y управляющие импульсы подаются на тиристоры 3,5,6,8, которые, открываясь образуют цепь перезаряда конденсаторов через нагрузку. При разряде конденсаторов в течение времени it к силовому тиристорному клюже, как и в режиме I с тем отличием, что для перезаряда конденсатора

4 импульсы управления попеременно подаются на тиристоры 2,6,9 н тиристоры 3,5,8.

На фиг.2 показаны временные диаграммы импульсов управления, входного напряжения и напряжения на секции

4 при уменьшении коэффициента заполнения от значения " ; до л" - >

v Il-Щ при котором происходит переключение с режима Il на режим III в котором в качестве коммутирующей емкости используется конденсатор 7. В режиме

1ll для запирания силового тиристорного ключа 1 импульсы управления подаются попеременно на тнристоры 2,5,9 и тиристоры 3, 6,8. Временные диаграммы, соответствующие режиму III прнведены на фиг,2в при изменении ко.11фициента заполнения от "- ло г цепи.

М

2612 4 чу прилагают напряжение обратной полярности, вследствие чего он запирается. Перезаряд конденсаторов 4 и 7 до напряжения источника питания полярностью, указанной на фиг.1 в скобках, заканчивается выключением тиристоров 3,5,6,8. Следующим управляющим импульсом в момент времени

С4 включается тиристорный ключ 1, 1в подключая двигатель к источнику питания, а через время Ь t управляющие импульсы поступают на тиристоры 2, 5,6,9, вызывая их открытие, перезаряд емкости и выключение тиристорного ключа 1, и все процессы повторяются, Управляющие импульсы подаются на силовой тиристорный ключ 1 с частотой а импульсы на каждую группу вспомогательных тиристоров с частотой

f/2, причем изменением временного интервала t между импульсами управления тиристорным ключом и вспомогательными тиристорами осуществляется плавное регулирование интегрального значения напряжения на нагрузке за период коммутации Т.

На фиг.2а показаны временные диаграммы импульсов управления на силовом ключе и вспомогательных тиристо30 рах при уменьшении коэффициента заполнения тактового интервала от значения у до 0, при котором происходит переключейие с режима I на режим 11, в котором используется в качестве коммутирующего конденсатор 4. При этом схема работает так

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой тиристорный ключ, включенный последовательно между входным и выходным выводами, параллельно которому подключен узел коммутации, состоящий из тиристорно. го моста, в диагональ переменного тока которого включен конденсатор, о т—

Применение данного технического решения позволяет в зависимости от тока . нагрузки менять величину емкости коммутирующего конденсатора, что позволяет существенно увеличить диапазон регулирования выходного напряжения, 892612 .4 л и ч а ю шийся тем, что, с целюь расширения диапазона регулирования, каждое из плеч моста, имеющее общую точку с катодом силового тир ристорного ключа, выполнено в виде двук последовательно соединенных тиристоров, при этом между точками соединения анода и катода тиристоров упомянутых плеч включен дополнитель ° ный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бризииекс Л.В. Импульсные преобразователи постоянного тока. М., д "Энергия", 1974, с. 185.

2. Глазенко Т.А. Полупроводниковые преобразователи в электропровоII И дах постоянного тока. Л., Энергия

1973, с. б7.

Иис

892612 а Уп„

Е,Х,Е,У

Упр.б

Япр.

J,Х.Ю,8

К Li-Фюб

Упр.

2,6.9

Рпр

Зпр

Ыд

Ubaa ф Упр ,5;9

0пр. .Упр.

X6;d

Ц7

Фиа 2

Составитель H.Ãpëîâèíîâà

Редактор H.Êpí÷èöêàÿ Техред Л.П

Корректор Е. Робббко

Заказ 1! 275/80 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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