Устройство для защиты выпрямителя с индуктивно емкостным фильтром,работающего на индуктивую нагрузку

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗМЩТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ С ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНЫМ ФИЛЬТРОМ , РАБОТАКЯЧРГО НА ИНДУКТИВНУЮ НАГРУЗКУ , содержащее трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к одному выходному выводу ультра, а другой предназначен для подключения через нагрузку к другому выходному выврду фильтра, двухтактный транзисторный усилитель, первый и второй транзисторы которого .объединены коллекторами в общую точку , предназначенную дляподключения К одному выводу источника коллекторного питания, первый и второй вентили , анодами подключенные соответст- I . вскпш:;,- ; I If ч liATEfHHff- ,J 13f I ТгХ ш;5 : лЯ j ««ЙИОГНйА .венно к коллекторам первого и второго транзисторов, катодами - соответственно к катодам первого,и второго тиристоров и к одним BxoritflJM выводам первого и второго датчиков, .другие входные выводы которых объединены и подключены Кч средней точке первичной обмотки трансформатора, а выходы первого и второго датчиков подключены соответственно к управляюп1им переходам первого и второго тиристоров, полосовой усилитель обратной связи, входом подключенный к выходу фильтра , а выходами - к базам первого и второго транзисторов соответственно, отличающее ся тем, что, i с целью покдиения надежности, оно снабжено диодом, дросселем и первым (Л и вторым предохранителями, причем анодом подключен к объединенным в общую точку анодам первого и второго тиристоров,- предназ наченных для подключения к другому выводу источника коллекторного -питания, катод диода подключен к среднему выводу пер-, вичиой обмотки трансформатора, дроссель - параллельно диоду, а катоды со ел 10 первого и второго тиристоров через первый и второй предохранители соответственно подключены к началу и концу первичной обмотки трансформатора.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1035720 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3388050/24-07 (22) 21.01. 82 (46) 15. 08. 83. Бюл. В 30 (72) В.М. Кофман, A.E.Рефес и В. Н. Рожков . (53) 621.316.925.4(088.8) (56) 1. Сильноточные регулируемые источники стабилизированного тока типа ист. Препринт НИИЭФА, Г-0326, Л., 1,977.

2. Воробьев Б.В., Мойжес Л.Л. и др. Пассивный фильтр кольцевого электромагнитного ускорителя ИФВЭ.

ПТЭ, 1977, М 1, с. 17. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВЫПРЯ-.

МИТЕЛЯ С ИНДУКТИВНО-ENEOCTHbIN ФИЛЬТРОМ, РАБОТАЮЩЕГО HA ИНДУКТИВНУИ НАГРУЗКУ, содержащее трансформатор, один вывод втори;.ной обмотки которого подключен к одному выходному выводу фильтра, а другой предназначен для подключения через нагрузку к другому выходному выводу фильтра, двухтактный транзисторный усилитель, первый и второй транзисторы которого объединены коллекторами в общую точку, предназначенную для подключения к одному выводу источника коллекторного питания, первый и второй вентили, анодами подключенные соот ветст-:.венно к коллекторам первого и второго транзисторов, катодами — соответственно к катодам первого и второго тиристоров и к одним вхоДМым выводам первого и второго датчйков, .другие входные выводы которых объединены и подключены к средней точке первичной обмотки трансформатора, а выходы перacro и второго датчиков подключены соответственно к управляющим переходам первого и второго тиристоров, полосовой усилитель обратной связи, входом подключенный к выходу фильтра, а выходами — к базам первого и второго транзисторов соответственно, отличающее с я тем, что, с целью повьааения надежности, оно щ снабжено диодом, дросселем и первым и вторым предохранителями, причем диод анодом подключен к объединенным в общую точку анодам первого и второ- С го тиристоров, предназначенных для

М \ подключения к другому выводу источника коллекторного .питания, катод диода подключен к среднему выводу пер-. вичной обмотки трансформатора, дроссель — параллельно диоду, а катоды первого и второго тиристоров через первый и второй предохранители соот- Щ ветственно подключены к началу и концу первичной обмотки трансформатора.

1035720

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено н устройствах вентильных преобразователей для питания мощных электромагнитов и установок сильных магнитных полей.

Из не стен и сточни к питания, содержащий вентильный преобразователь, подключенный выходом к нагрузке через фильтр, и устройство поласовой отрицательной обратной связи 31).

Наиболее близким к изобретению по 10 технической сущности и достигаемому эффекту является регулируемый источник питания электромагнита, содержащий нентильный преобразователь, индуктинно-емкостной фильтР, подклю- 15 ченный к выходу преобразователя, трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к одному выходному выводу фильтра, а другой предназначен для подключения через нагрузку к другому выходному выводу фильтра, днухтактный транзисторный усилитель, первый и второй транзисторы которого объединены коллекторами н общую точку, предназначенную для подключения к одному выводу источни" ка коллекторного питания, первый и второй вентили, анодами подключенные соответственно к коллекторам перного и второго транзисторов, катодами соответственно к катодам первого и второго тиристорон и к одним входным выводам первого и второго датчиков, другие входные выводы которых объединены и подключены к средней точке первичной обмотки трансформатора, а З5 выходы первого и второго датчиков подключены соответственно к управляющим переходам первого и второго тиристорон, полосовой усилитель обратной связи, входами подключенный к ны-40 ходу фил ьтр а, а выходами — к 6 аз ам первого и второго транзисторов соответственно 2 1, Недостатком этого устройства является низкая надежность, обусловлен- 45 ная низкой надежностью защиты транзи сторон, подвергающихся воздействию перенапряжения н переходных процессах в течение нременй перехода источ/ ника коллекторного питания в инверторный режим.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для защиты.

Поставленная цель достигается тем, устройство для защиты выпрямителя с индуктинно-емкостным фильтром, раротающего на индуктивную нагрузку, содержащее трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к одному выходному выводу фильтра, а другой предназначен для подключения через нагрузку к другому выходному выводу фильтра, двухтактный транзисторный усилитель, перный и второй транзисторы которого объединены коллекторами н общую точку, 65 предназначенную для подключения к одному выводу источника коллекторного питания, первый и второй вентили, анодами подключенные cooTâåòственно к коллекторам первого и второго транзисторов, катодами — соответственно к катодам первого и второго тиристорон и к одним входным выводам первого и второго датчиков, другие входные выводы, которых объединены н подключены к средней точке первичной обмотки трансформатора, а выход первого и второго датчиков подключены соотнетственно к управляющим переходам первого и второго тиристоров, полосовой усилитель обратной связи, входом подключенный к выходу фильтра, а выходами -к базам первого и. второго транзисторов соответственно, снабжено диодом,дросселем и первым и вторым предохранителями, причем диск анодом подключен к объединенным в общую точку анодам первого и второго тиристоров, предназначенных для подключения к другому выводу источника коллекторного питания катод диода подключен к среднему выводу первичной обмотки трансформатора, дроссель — параллельно диоду, а катоды первого и второго тиристоров через первый и второй предохранители соответственно подключены.к началу и концу первичной обмотки трансформатора.

На чертеже представлена схема устройства для защиты.

Устройство содержит вентильный преобразователь 1, выходом подключенный к 4-С фильтру, выполненному на индуктивности 2 и конденсаторе 3, трансформатор 4, вторичная обмотка 5 которого включена между фильтром. и нагрузкой б, двухтактный транзисторный усилитель, первый 7 и второй 8 транзисторы которого объединены коллекторами в общую точку, подключенную к одному выводу источника коллекторного питания 9, другой вывод которого подключен к анодам первого 10 и второго 11 тиристоров и к одним выводам диода 12 и дросселя 13, другие выводы которых объединены и подключены к средней точке первичной обмотки

14 трансформатора 4 и к одним входным выводам первого 15 и второго 16 датчиков. Эмиттеры первого 7 и нторс го 8 транзисторов через первый 17 и второй 18 вентили соответственно подключены к объединенным вместе катоду первого тиристора 10, другому входному выводу первого датчика 15 и одному выводу первого предохранителя

19 и к объединенным вместе катоду второго тиристора 11, другому выходному выводу нторого датчика 1б и одному ныводу второго предохранителя

20. Другие выводы .первого 19 и второго 20 предохранителей подключены

10 35720 соответственно к началу и концу первичной обмотки 14 трансформатора 4.

База первого 7 и второго 8 транзисторов подключены соответственно к одному и другому выходам полосового усилителя обратной связи 21, входомподключенного к выводу фильтра 2-3.

Устройство работает следующим образом.

В номинальном режиме выпрямленное напряжение преобразователя 1 рвгули- 10 руется в соответствии с изменением управляющего напряжения, подаваемого на вход управления выпрямителем извне.

Пульсации напряжения предварительно сглаживаются,С-фильтром. Напряже- 35 ние на выходе фильтра прикладывается к последовательной цепи из вторичной обмотки 5 трансформатора 4 и обмотки электромагнита нагрузки б ЭДС вторичной обмотки 5 трансформатора 4, ин-,дуцируемые из первичной обмотки 14, в полосе частот действия отрицатель-ной обратной связи примерно от 10 Гц до 10 кГц, встречны напряжению на выходе фильтра с точностью до модуля обратной амплитудной частотной характеристики разомкнутого контура

Обратной связи. Частотная характеристика коэффициента сглаживания пульсации этим контуром совпадает с прямой амплитудной частотной характе-.ЗО ристикой разомкнутого контура. В этом режиме каск-,д работает в классе А, ток через дроссель 13 постоянный и равен сумме коллекторных токов первого 7 и второго 8 транзисторов. 35

Напряжение источника коллекторного питания 9 и параметры усилителя выбираются исходя из ряда условий.

Индуктивность и сопротивление вторичной обмотки 5 трансформатора 4 долж- 40 ни быть много меньше индуктивности и сопротивления обмотки электромагнита нагрузки б, соответственно индуктивность и сопротивление первичной обмотки должны быть такими, чтобы 45 было обеспечено необходимое значение нижней частоты полосыравномерного про пускания усилителя по напряжению, равное примерно 10-20 Гц, а ЭДС,индуцируемая в первичной обмотке 14 из. вторичной 5, при номинальном значении скорости изменения тока через обмотку 14 и обмотку 5 электромагнита нагрузки б не превышала 10-20% от напряжения источника коллекторного питания 9, равного примерно 35-40% от предельно допустимого значения напряжения.

В аномальных режимах, когда скорость изменения тока через .вторичную обмотку 5 больше номинальной, составляющая ЭДС, индуцируемая в первичной обмотке 14, превышает пороговое значение, установленное в первом и втором датчиках 15, 16, сигналом с выхода которых открывается один из тиристоров 10, 11. В результате плечо первичной ббмотки 14, напряжение на котором согласно с напряжением. источника коллекторного питанйя 9, оказы- вается эашунтированным через дроссель 13. Индуктивность дросселя 13 намного больше индуктивности плеча первичной обмотки 14. Поэтому постоянная времени образованной цепи намного больше времени существования аномального режима и максимальное значение. тока в этой цепи может быть снижено в 100 и более раз. В частности, для снижения тока с 10-50 кА до

20-100 A достаточно установить дроссель с габаритной мощностью 5-10% от габаритной мощности трансформатора.

В то же время, при укаэанных значениях тока, достаточно использовать по одному тиристору 10 или 11.

При больших скоростях изм. нения тока через вторичную обмотку 5 срабатывает первый или второй предохранитель 19 или 20 соответственно.

Диод 12 предназначен для заьжкания цепи рассеивания энергии, накопленной в дросселе 13.

Применение изобретения позволяет повысить надежность регулируемого источника питания электромагнита.путем повышения надежности работы двухтактного транзисторного усилителя источника.

1035720

Составитель l0. Бояринов

Редактор C.Òêìîõèíà Техред О.Неце Корректор A. Зимокосов

ЗС

Заказ 5848/55 Тираж 617 Подпи си се

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "П атент ", г. Ужгород, ул . Проектная, 4