Импульсный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах промышленного электропривода постоянного тока. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение надежности. Устройство содержит основной тиристор 1, зашунтированный цепью из последовательно соединенных шунтирующего диода 2 и обмотки 3 вспомогательного коммутирунядего дросселя 4. Дополнительная обмотка 5 коммутирующего дросселя 4 включена в цепь нагрузки 12, подключенной к плюсу источника питания, вепоиерв тельный тиристор 6 зашунтирован диодом 7. Коммутирующий конденсатор 8 включен между катодом диода 7 и анодом диода 2, соединенным с минусом источника питания. Дроссель 9 включен между катодом тиристора 6 и анодом тиристора 1. Катйд тиристора 6 через обратный диод 10, а его катод через цепь 11 дозаряда коммутирукнчего конденсатора 8 подключены к г.люсу источника питания. Поставленная цель достигается благодаря введению в цепь нагрузки обмотки 5, что позволяет осуществить соответствующий выбор соотношений параметров коммутирующих дросселей, необходимый для снятия коммутационного перенапряжения на нагрузке , создаваемого обмоткой 3, и улучшить форму кривой напряжения, прикладываемого к тиристору 1 после его запирания за счет снижения скач .ка напряжения в момент закрытия диода 2. 2 ил. (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

ФЮ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) (594Н 02 М 3 135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 39192?5/24-07 (22) 01.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. Р 2 (71) Московский энергетический институт (72) Ю.С.Забродин, А.И.Муратов и и Ю.Г.Сихарулидзе (53) 621.314.1(088.8) (56) Бирзниекс Л.В. Импульсные преобразователи постоянного тока. М.:

Энергия, 1974, с. 256.

Авторское свидетельство СССР

Ф 679439, кл. Н 02 М 3/135, 1979.

Авторское свидетельство СССР

И 1243067, кл. Н 02 М 3/135, 1985. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах промышленного электропривода постоянного тока. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и повышение надежности. Устройство содержит основной тиристор 1, зашунтированный цепью из последовательно соединенных шунтирующего диода 2 и обмотки 3 вспомогательного коммутирующего дросселя 4. Дополнительная обмотка 5 коммутирующего дросселя 4 включена в цепь нагрузки 12, подключенной к

"плюсу" источника питания. В прц@рв» тельный тиристор 6 эашунтирован диодом 7. Коммутирующий конденсатор 8 включен между катодом диода 7 и анодом диода 2, соединенным с "минусом" источника питания. Дроссель 9 включен между катодом тиристора 6 и анодом тиристора 1. Катод тиристора 6 через обратный диод 10, а его катод через цепь 11 дозаряда коммутирующего конденсатора 8 подключены к "г.люсу" источника питания. Поставленная цель cg

C достигается благодаря введению в цепь нагрузки обмотки 5, что позволяет осуществить соответствующий выбоР соотношений параметров коммутирующих дросселей, необходимый для снятия ф коммутационного перенапряжения на нагрузке, создаваемого обмоткой 3, и улучшить форму кривой напряжения, прикладываемого к тиристору 1 после его запирания за счет снижения скач" .ка напряжения в момент закрытия диода 2. 2 ил.

1283902

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к импульсным преобразователям постоянного напряжения, и может быть использовано в системах промышленного элек- 5 тропривода постоянного тока, а также для тягового электропривода городского электрофицированного транспорта.

На фиг.1 представлена схема им- 10 пульсного преобразователя постоянного напряжения с компенсирующим двухобмоточным дросселем, на фиг.2 — временные диаграммы коммутационного процесса.

Импульсный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) состоит из основного тиристора 1, шунтированного цепью из последовательно соединенных шунтирующего диода 2 и первичной обмотки 3 двухобмоточного вспомогательного коммутирующего дросселя 4, вторичная обмотка 5 которого включена последовательно в цепь нагрузки, подключенной к "+ источника питания вспомогательного тиристора 6, шунтированного диодом 7, коммутирующих конденсатора 8 и дросселя 9, обратного диода 10 и дополнительной цепи дозаряда 11 коммутирующего конденсатора, включенной между анодом вспомогательного тиристора и шиной "+" источника питания.

Преобразователь работает следующим образом. 35

К моменту времени to (фиг.2) коммутирующий конденсатор заряжен до напряжения питания с полярностью, показанной на фиг,i. Предварительный заряд коммутирующего конденсатора 8 40 происходит через цепь дозаряда 11 и параллельно по цепи, содержащей нагрузку 12, вторичную обмотку 5 двухобмоточного дросселя 4, коммутирующий дроссель 9 и диод 7. 45

В момент времени to отпирается вспомогательный тиристор 6 и происходит подготовительный перезаряд коммутирующего конденсатора 8. Ток подготовительного перезаряда протекает по 50 контуру 8-6-9-1-8. Из-за наличия диода 7 сразу же после окончания подготовительного перезаряда начинается коммутационный перезаряд коммутирующего конденсатора 8, связанный с эа- 55 пиранием основного тиристора 1 и протекающий по контуру 8-1-9-7-8. На начальной стадии коммутационного перезаряда (интервал времени -с, ) ток коммутирующего конденсатора 8 протекает через основной тиристор 1 во встречном направлении, вследствие чего происходит уменьшение тока основного тиристора до нуля.

В момент времени t основной тиристор 1 переходит в непроводящее с стояние, ток нагрузки замыкается по цепи, содержащей источник питания Е, нагрузку 12, вторичную обмотку 5 двухобмоточного дросселя 4, коммутирующий дроссель 9, диод 7 и коммутирующий конденсатор 8. Одновременно открывается диод 2, образуя колебательный контур 8-2-3-9-7-8. В процес се колебательного перезаряда часть н. напряжения коммутирующего конденсатора 8 прикладывается к первичной обмотке 3 двухобмоточного дросселя 4, которая трансформируется на вторичную обмотку 5. Напряжение на первичной обмотке двухобмоточного компенсирующего дросселя 4 является обратным для основного тиристора 1 и необходимым для восстановления его запирающих свойств.

Встречное включение двух обмоток двухобмоточного дросселя 4 снимает коммутационное перенапряжение на нагрузке, создаваемое обмоткой 3. К концу колебательного перезаряда (момент времени t ) диод 2 закрывается и наступает стадия дозаряда коммутирующего конденсатора постоянным током нагрузки по цепи Е-12-5-9-7-8-Е, а также через цепь дозаряда 11.

В момент времени t< напряжение на конденсаторе 8 равно напряжению питания Е. Обратный диод 10 отпирается.

Напряжение на конденсаторе фиксируется на уровне Е, ток нагрузки замыкается по контуру 12-5-9-10-12.

В режиме непрерывной проводимости основного тиристора напряжение на коммутирующем конденсаторе поддерживается на уровне Е эа счет его дозаряда через цепь 11.

Предлагаемое изобретение позволит расширить диапазон регулирования выходного напряжения преобразователя, понизить стоимость машин постоянного тока, снизить массо-габаритные показатели за счет возможности соответствующего выбора соотношений параметров коммутирующих дросселей, повысить надежность работы преобразователя путем улучшения кривой напряжения, при128390? кладываемого к основному тиристору после его запирания (снижения скачка напряжения в момент закрытия диода 2).

Формула изобретения

4Û5.

Составитель Т.Добровольскис

Редактор А Долинич Техпед М. Хоранж Короектоо В Братяга

Заказ 7454/54 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, Импульсный преобразователь постоянного напряжения, содержащий основной тиристор, шунтированный цепью, состоящей из последовательно соеди- 10 ненных шунтирующего диода и вспомогательного коммутирующего дросселя, вспомогательный тиристор, шунтированный в обратном направлении диодом, анод которого соединен через коммути- >5 рующий дроссель с анодом основного тиристора и непосредственно с анодом обратного диода, катод которого подключен к плюсовому выводу источника питания и к одному из выводов нагрузки, второй вывод которой подключен к аноду основного тиристора, а также коммутирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена непосредственно с анодом вспомогательного тиристора и через цепь дозаряда связана с плюсовым выводом источника питания, а другая его обкладка подключена к общей точке соединения минусового вывода источника питания и катода основного тиристора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения надежности, в цепь нагрузки последовательно введена дополнительная встречно включенная обмотка вспомогательного коммутирующего дросселя.