Регулируемый тиристорный преобразователь переменного тока

 

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТИРИСТОрНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-ПЕРЕМЕННОГО TOICA, содержащий вывод, для подключения сети, вывод для-подключения нагрузки, общий вьшод подключения сети и нагрузIки , встречно-параллельную пару, из силового диода,и силового тиристора, .соединяющую вывод для подключения сети и вывод для подключения нагрузки , регулирующий резисторi коммутирующий , -конденсатор, диод делительнапряжения , два ограничительных резистора ,- дополнительный резистор, ртличающийся тем, что. с целью снижения потерь энергии, в него введены тиристор управления, - . конденсатор, пороговый элемент, причем управляющий электрод силового тиристора через дополнительный резистор соединен-с катодом тиристора управления, анод которого-соединен с первым выводом коммутирующего конденсатора и катодом диода-, второй вывод коммзтирующегоконденсатора соединен с катодом силового тиристора , анод диода соединен со -средней точкой Делителя-напряжения,, состоящего из двух последовательно соеди .ненных резисторов, подключенных другими вьтодами на катод -силового тиристора м общий вьшод, конденсатор W соединен одним выводом с катодом тиристора управления,- а вторым выводом через регулирупощий резистор-с анодом силового тиристора, причем второй вывод конденсатора-соединен через пороговый элемент и первый ограничительный резистор с управляющим элект родом тиристора-управления, а второй О5 . ограничительный резистор шунтирует 00 ;О , упраЕ --л;:га Й электрод и катод тиристора управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 4(51) Н 02 И 5/257

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3563249/24-07 (22) 10.03.83 (46) 07.02.85. Ьюл. Р 5 (72) В;А. Фомин (71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам (53) 621.314.2.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 744894, кл. Н 02 P 13/16, 1980.

2. Вдовкин А.И. Домашняя электроника, вып. 900. М, "Энергия"., 1976, с. 48. (54) (57) РЕГУЛИРУЕИЪЙ ТИРИСТ01 НЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕНЕН1!ОГО ТОКА, содержащий вывод. для подключения сети, вывод для -подключения нагрузки, общий вывод подключения сети и нагруз- ки, встречно-параллельную пару.из силового диода.и силового тиристора, .соединяющую вывод для подключениясети и вывод для подключения нагрузки, регулирующий резистор коммутирующий.конденсатор, диод, делительнапряжения, два ограничительных резистора, дополнительный резистор, о т л и ч а ю- шийся тем, что, с целью снижения потерь энергии, в него введены тиристор управления, . конденсатор, пороговый элемент, причем управляющий электрод силового тиристора через дополнительный резистор соединен с катодом тиристора управления, анод которого .соединен с первым выводом коммутирующего конденсатора и катодом диода; второй вывод коммутирующего-конденсатора соединен с катодом силового тиристо-. ра, анод диода соединен со средней точкой делителя напряжения,. состоящего из двух последовательно соеди.ненных резисторов, подключенных другими выводами на катод .силового ти- Я ристора и общий вывод, конденсатор соединен одним выводом с катодом ти ристора управления; а вторым выводом через регулирующий резистор. с анодом силового тиристора, причем второй вы- вод конденсатора соединен через по- . роговый элемент и первьй ограничительный резнстор с управляющим элект:родом тиристора-управления, а второй ,ограничительный резистор шунтирует ,управ-:;". :;,".".ий электрод и катод тиристора управления.

1 11389

Изобретение относится к электротехнйке, в частности к устройствам для регулирования величины переменно го тока преимущественно к активной нагрузке, например, в нагревательных установках;

Известен преобразователь переменного тока,, содержащий два встречноI параллельно включенных. тиристора и схему управления, содержащую, выпрями- 1О тельный мост, конденсатор, тиристор управления, пороговый элемент, разделительные диоды, резисторы P1) .

Недостаток этого преобразователя:узкийедиапазон регулирования из-за невозможности подобратв параметры управляющей цепи для обеспечения зажигания силового тиристора при различных углах зажигания.

Наиболее близким к предложенному является регулируемый тиристорный преобразователь переменного тока, содержащий вывод для подключения сети, вывод для подключения нагрузки, общий вывод для подключения сети и нагруз- ки, встречно-параллельную пару из силового диода и силового тиристора, соединяющую вывод для подключения сети и вывод для подключения нагрузки, регулирующий резистор, коммутирующий конденсатор, диод, делитель, напряжения, два ограничительных резистора и дополнительный резистор f2).

Однако при больших токах регулирования (до 1000A) на элементах схе.мы управления будут велики потери мощности. Неэкономичность схемы управления.определяется тем, что цепи, определяющие время открывания силового тиристора, и цепи, управляюшие открыванием силового.тиристора, являются общими.

Цель изобретения — уменьшение потерь энергии..

Поставленная цель. достигается тем, что в регулируемый тиристорный преобразователь переменного тока, содержащий вывод для подключения сети, вывод для подключения. нагрузки, общий вывод для подключения сети и нагрузки, встречно-.параллельную пару из силового диода и-силового тиристора, соединяющую вывод для подключения сети H вывод для подключения нагрузки, регулирующий резистор, коммутирующий конденсатор, диод, делитель напряжения; два ограничительных резистора, дополнительный резистор, введены тиристор управления, конденсатор, пороговый элемент, причем управляющий электрод силового тирнстора через допслнительный резистор соединен с катодом тиристора :.правления, анод которого соединен с первым выводом коммутирующего конденсатора и катодом диода, второй вывод комму тирующего конденсатора соединен с катодом силового тиристора, анод диода соединен со средней точкой делителя напряжения, состоящего из двух последовательно соединенных резисторов, подключенных другими выводами на катод силового тиристора и общий вывод, конденсатор соединен одним выводом с катодом тиристора управления, а вторым выводом через регулирующий резистор с анодом силового тиристора, причем второй вывод конденсатора соединен через пороговый элемент и первый ограничительный резистор с управляющим электродом тиристора управления, а второй ограничительный резистор шунтирует управляющий элект. род и катод тиристора управления.

На чертеже изображена схема регулируемого тиристорного преобразователя переменного тока.

УсTPQHcTBo coEELPEHT cHJIoBQH ДиоД

1 и силовой тиристор 2, включенные встречно-параллельно и последовательно нагрузке,, регулирующий резис. тор 3, конденсатор 4, пороговый элемент в виде переключающего диода 5, ограничительные резисторы 6, дополнительный резистор 7, маломощный тиристор 8 управления, коммутирующий конденсатор 9, диод 10 и делитель, выполненный на двух резисторах 11.

При этом силовой тирнстор .2 является мощным (с током основной цепи

100 А и более), а тиристор 8 управления маломощный (с током основной цепи порядка 2-10 А). Соответственно отличаются и токи управления этих тиристоров в 10 и более -раз.

При прохождении через силовой диод

1 положительной полуволны в прямом направлении ток через нагрузку протекает в течение всего полупериода.

При этом коммутирующий конденсатор

9 заряжается через диод 10 и делитель

11 от напряжения на нагрузке. При смене полярности напряжение прикладывается в прямом направлении к силовому тиристору 2, при этом конденсатор 4 заряжается через регулирующий резистор 3, дополнительный резис3 1138 тор 7, управляющий переход силового тиристора 2 и нагрузку Заряд конденсатора 4 происходит до напряжения переключения переключающего диода 5.

Ввиду малой величины тока управления тиристора 8 величина емкости мала. Соответственно мал по величине ток заряда конденсатора 4, протекаю" щий через управляющий переход силового тиристора 2: Из-за малой вели- 1g чины этот ток не вызывает нагрева полупроводниковой структуры силового тиристора 2 и положительного смещения, могущего ухудшить устойчивость тиристора 2 в прямом-направлении к скачкам напряжения в силовой цепи.

При этом диод 5. открывается и конденсатор 4 разряжается через пере.ключающий диод 5, ограничительные резисторы б.и управляющий переход тиристора 8 управления. Последний .открывается и конденсатор 9 разряжается через тиристор 8 управления, дополнительный,резистор 7 и управляющий электрод силового. тиристора 2, который открывается, и через нагрузку протекает второй полупериод тока.

Величина тока, протекающего через нагрузку в течение этого полупериода, зависит от момента открывания силово-Зо

9О1 1 го тиристора 2 относительно начала синусоиды напряжения в прямом (для него) направлении.

Момент открывания силового тиристора 2 изменяется. регулирующим резистором 3.

При большем значении сопротивле-: ния регулирующего резистора 3 конден сатор 4 заряжается медленнее, т.е. тиристор 8 управления .и силовой тиристор 2 откроются позже относительно начала сетевой синусоиды. При этом через нагрузку проходит .малое среднее значение тока в течение этого полупериода При меньшем значении сопротивления -регулирующего резистора 3 конденсатор 4 еаряжается быстрее, при этом тиристор S управления и силовой тиристор 2,открываются раньше и через нагрузку-проходит больший ток.

Таким образом, регулирование, тока в нагрузке производится маломощным регулирующим резистором 3.

Применение предлагаемого устрой-, ства позволяет регулировать перемен-, . ный ток в нагрузке величиной- несколь ко сот и более ампер при использова4 нии маломощных элементов. простой схемы управления.

Фнлиал ППП Патаат, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 10703/43 Тираж о46

По писное