Импульсный преобразователь постоянного напряжения

 

ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий тиристорный мост с конденсатором В диагонали переменного тока, включенный диагональю постоянного тока между первым входным и одним выходным выводами, причем между выходными выводами включен обратный тиристор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, донолнитель но введены три тиристора, два из которьзс соединены последовательно, образуя подключенную к выходным выводам цепочку, причем точка соединения этих тиристоров образует второй входной вывод, а третий тиристор включен между первым входным и другим выходным выводами в непроводящем по отношению к источнику питания направлении.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 151).ф H 02 М 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761450/24-07 (22) 26.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. Ф 45 (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова (7?) В. Я. Кутковецкий (53) 621.314.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 764057, кл.. Н 02 М 3/135, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1) 716!21, кл. Н 02 М 3/135, 1980. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, включенный диагональю постоянного тока между первым входным и одним выходным выводами, причем между выходными выводами включен обратный тиристор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, донолнитель" но введены три тиристора, два из которых соединены последовательно, образуя подключенную к выходным выводам цепочку, причем точка соединения этих тиристоров образует второй входной вывод, а третий тиристор включен между первым входным и другим выходным выводами в непроводящем по отношению кисточнику питаниянаправлении.

5 !

0 !

20

1 119

Изобретение относится к цреобразо . вательной технике и может быть использовано для регулирования тока в .нагрузке при питании от источника постоянного напряжения.

11ель изобретения — упрощение преобразователя и расширение его функциональных возможностей. . На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Импульсный преобразователь питается от источника 1 и содержит мост на тиристорах 2-5 с конденсатором 6 в диагонали переменного тока, используемый для регулирования величины тока в нагрузке 7, обратный тпрпстор

8, шунтирующий нагрузку 7 и образующий цепь для протекания TQKB нагрузки прп отключении ее от истбчника питания, трп дополнительных "тпристора

9-11, пз которых тиристоры 9 п 11 обеспечивают рекуперацию энергии нагрузки B источник питания, а тиристор 10 предназначен для отключения отрицательной клеммы источника питания 1 на время перезаряда конденсато" ра б током нагрузки 7, Направление

/ тока в нагрузке 7 показано стрелкой.

Преобразователь работает следующим образом.

Форма тока нагрузки 7 преобразователя повторяет форму эталонного сигнала, вырабатываемого схемой управления и представляющего собой в частном случае постоянную величину или любую наперед заданную функцию времени, не меняющую знака в процессе изменения.

1(усть в результате предыдущего ре» жима конденсатор 6 заряжен с полярностью, указанной на схеме без.скобок, При отпирании тиристора 3, 4 и

)О конденсатор 6 перезаряжается по цепи источник 1 питания — тиристор

3 — конденсатор 6 - тиристор 4 — на грузка 7 — тиристор 10 - источник 1 . питания, и ток в нагрузке 7 возрастает. Полярность заряда конденсатора 6 в конце этого режима указана на. схеме в скобках..

Когда напряжение на конденсаторе

6 по абсолютной величине превысит напряжение источника 1 питания, из.меняется знак напряжения на нагрузке. Тогда отпирается обратный тиристор 8, через который замыкается ток нагрузки. В результате тиристоры:

3, 4 и 10 запираются, а ток нагруз7020

2 кп 7 начинает уменьшаться.. При этом скорость уменьшения тока нагрузки характеризуется постоянной времени, определяемой параметрами нагрузки.

Если нагрузкой является двигатель постоянного тока, то под действием

ЭДС двигателя процесс уменьшения тока происходит достаточно быстро, однако для пассивной индуктивно-активной нагрузки снижение тока осуществляется только за счет тепловыде-. лений в нагрузке 7 и в тиристоре 8.

Для повышения тока в нагрузке 7 отпираются тиристоры 2, 5 и 10 и кЬн денсатор 6 перезаряжается по цепи источник питания — тиристор 2— конденсатор б - тиристор 5 - нагрузка 7 » »тиристор 10 — источник l питания. Ток в нагрузке 7 возрастает, Полярность конденсатора 6 в конце этого режима указана на схеме без скобок.

Когда напряжение на конденсаторе

6 по абсолютной величине превысит напряжение источника питания, отпирается обратный тиристор 8, через который замыкается ток нагрузки, а тиристоры 2, 5 и 10 запираются, Таким образом, за счет поочеред30 ного включения групп тиристоров 3, 4, 10 и 2, 5, 10 осуществляется

Ф увеличение тока в нагрузке. Скорость уменьшения тока нагрузки 7 на время протекания тока нагрузки через обратЗ5 ный тиристор 8 зависит от параметров нагрузки, Для некоторых пассивных индуктивно-активных нагрузок (обмоток электромагнитов, обмоток возбуждения электрических машин и др.) такая скорость уменьшения тока является недостаточной и ее требуется увеличить.

Процесс уменьшения тока в индуктивно-активной нагрузке ускоряется за счет рекуперации запасенной энергии в источник 1 питания. Этот процесс уменьшения тока в нагрузке 7 осущест вляется следующим образом.

Пусть ток нагрузки замкнулся через обратный тиристор 8, а все ос50 тальные тиристоры заперты, Тогда отпираются тиристоры 3, 4 и 11 при полярности заряда конденсатора 6, ука" занной на схеме без скобок (или отпираются тиристоры 2, 5 и ll при поляр

55 цос ги конденсатора 6, указанной па ( схеме в скобках). В результате тиристор 8 запирается, и конденсатор 6 перезаряжается по цепи в первом слуI

Составитель N. Спивак

Редактор Н, Яцола Техред И.Пароцай Корректор С. Шекмар

Заказ 7573/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

&р

3 I1 чае, тиристор 3 - конденсатор Ь - ти ристор 4 » нагрузка 7 - тиристор 11 тиристор 3 в первом случае, или по цепи тиристор 2 - конденсатор 6 - тиристор 5 — нагрузка 7 - тиристор 11 тиристор 2, во втором случае.

Когда напряжение на конденсаторе

6 в конце перезаряда по абсолютной величине превысит напряжение источника 1 питания, отпирается тиристор 9, а тиристоры 3 и 4 (или 2 и 5) запираются. Запасенная в нагрузке 7 электромагнитная энергия передается источнику 1 питания по цепи источник 1 питания - тиристор 9 - нагрузка 7 - тиристор 11 - источник 1 питания.

В результате ток нагрузки интенсивно уменьшается если нагрузкой является двигатель постоянного тока, то уменьшение тока в этом режиме осуществляется под действием суммы ЭДС двигателя и ЭДС источника 1 питания.

Когда ток нагрузки становится меньше требуемой величины, включается на перезарядку конденсатор 6 путем отпираиия тиристоров 3, 4 и 10 при полярности заряда конденсатора 6, указанной на схеме без скобок, или тиристо ров 2, 5 и 10 при противоположной полярности заряда конденсатора. В результате тиристоры 9 и 11 запираются, а процесс перезаряда конденсатора

97020 а

6 сопровождается ростом тока нагрузки

7 и осуществляется аналогично описан-: ному, Рассмотрим режим рекуперации энергии для случая, когда нагрузкой. является двигатель постоянного тока и начальный ток нагрузки равен нулю (подобный режим предусмотрен в иэ» вестном преобразователе). Изменим

l0 направление тока возбуждения двигателя постоянного тока. Тогда при прежнем направлении вращения двигатели ЭДС двигателя совпадает с направлением стрелки на схеме. Отпира» !

5 ются тиристоры 3, 4 и 11 при полярности заряда, конденсатора 6, укаэанной на схеме без скобок (или отпираются тиристоры 2, 5 и 11 при полярности заряда конденсатора 6, указан- ной на схеме в скобках). Дальнейший процесс рекуперации полностью совпа-, дает с описанным режимом рекуперации для пассивной индуктивно-активной нагрузки.

25 Преимуществами предлагаемой схемы по сравнению с известной являются расширение функциональных возможностей эа счет ускорения процесса уменьшения тока в нагрузке 7, повышение надежности и уменьшение стоимо" сти и массы преобразователя эа счет упрощения схемы.