Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в постоянное. Цель изобретения уменьшение потерь холостого хода преобразователя. Устройство содержит инвертор на тиристорах 1-4, выпрямитель на диодах 9-12, конденсаторы 13, 14 фильтра, конденсаторы 15,17,22, 23, реакторы 16,18,20,21 и блок управления 24. При постоянной паузе импульсов тока нагрузки уменьшается зависимость от тока нагрузки времени восстановления управляемости тиристогров. В результате амплитуда тока колебательного контура инвертора nfn отсутствии насыщения магнитопровода трансформатора уменьшается до значения , равного удвоенному значению максимального тока холостого хода трансформатора. 2 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН цц 4 Н 02 M 3/315

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4092890/24-07 (22) 11.05.86 (46) 23.08.88. Бюл, В 31 (7!) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института аелезнодорохного транспорта (72) Л.Г,Кощеев (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 56)264, кл, Н 02 М 3/305, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и моает быть использовано для преобразования постоянного напряжения в постоянное. Цель изобретения—

„„SU„„1418867 А1 уменьшение потерь холостого хода преобразователя, Устройство содераит инвертор на тиристорах 1-4, выпрямитель на диодах 9-12, конденсаторы 13, 14 фильтра, конденсаторы 15,17 ° 22, 23, реакторы 16,18,20,21 и блок управления 24 ° При постоянной паузе. импульсов тока нагрузки уменьшается зависимость от тока нагрузки времени восстановления управляемости тиристое ров. В результате амплитуда тока колебательного контура инвертора пуи отсутствии насыщения магнитопровода трансформатора уменьшается до значе" ния, равного удвоенному значению максимального тока холостого хода трансформатора. 2 ил.

141 8867

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в постоянное.

Цель изобретения — уменьшение потерь холостого хода преобразователя.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для управления пре" обраэователем постоянного напряжения в постоянное; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства, Устройство содержит ннвертор, выполненный по мостовой схеме на тиристорах 1 — 4 со встречными диодами 58, выпрямитель на диодах 9 — 12, конденсаторы 13 и 14 фильтра на входе инвертора,конденсатор 15 и реактор 16 колебательного контура инвертора, конденсатор. 17 и реактор 18 дополнительного контура, силовой трансформатор 19, реакторы 20 и 21 фильтров, конденсаторы 22 и 23 фильтра на выходе выпрямителя, блок 24 управления, выходы которого соединены с управляю-25 щими переходами тиристоров 1 — 4 инвертора через трансформаторы 25 — 28 тока, а синхронизирующий вход — через трансформатор 29 тока с выходом задающего генератора, выполненного 30 по схеме релаксатора на диодном тиристоре 30 и конденсаторах 31 и 32.

С целью уменьшения потерь энергии и обеспечения постоянной паузы между импульсами ТОКа нагрузки времяэадаю- 35 щий конденсатор 31 зашунтирован разрядной цепью, выполненной на транзисторе 33 по схеме стабилизатора тока и содержащей резисторы 34 — 36.

Базовая цепь транзистора 33 соедине- 40 на с выходом выпрямительного моста

37 через стабилитрон 38 и эашунтирована диодом 39. При этом вход моста

37 соединен с вторичной обмоткой трансформатора 40 тока, первичная обмотка которого подключена на выходе инвертора последовательно в цепь выходного трансформатора инвертора.

Для исключения возможности реэкого уменьшения периода следования импульсов тока на выходе задающего re50 нератора при исчезновении нагрузки цепь питания управляющего входа стабилизатора тока эашунтирована импульсным ключом, содержащим тиристор 41 и диод 42, заигунтированные последо55 вательным колебательным контуром, включающим реактор 43 и конденсатор

44. Управляющий переход тиристора 41 соединен с выходом задакщегп генератора через трансформатор 45 тока, а потенциальный вывод ключа соединен с источником питания через резистор

46. Перед пуском тумблер 47 нунтирует диодный тиристор 30.

В исходном состоянии конденсаторы 13 и 14 фильтра на входе инвертора заряжены до напряжения источника питания, а конденсаторы 15 и 17 колебательных контуров коммутации pasряжены. Конденсаторы 31 и 32 задаюmего генератора и конденсатор 44 ключа заряжены до напряжения источника питания цепей управления.

В момент времени t, после раэмыка" ния контактов тумблера 47 начинает разряжаться конденсатор 31 и напряжение Ui на нем постепенно уменьшается на величину, равную напряжению переключения диодного тиристора 30.

При отпираниин тиристора 30 в момент времени и через конденсатор 31 и первичные обмотки трансформаторов 29 и 45 тока протекает короткий. импульс тока i>, который обеспечивает saпуск блока 24 управления, формирование импульса тока i „, и отпирание тиристора 41, который шунтирует цепь управления стабилизатора тока на транзисторе 33 и исключает разряд конденсатора 31 в интервале времени, длительность которого равна периоду собственных колебаний контура, содержащего реактор 43 и конденсатор 44, благодаря уменьшению напряжения U< на аноде тиристора 41 и цепи управляющего входа стабилизатора тока.

Импульс тока ) 1 обеспечивает отпирание тиристоров 1 и 2 инвертора, При этом через них протекают импульсы тока i колебательного контура инвертора и i< нагруэочной составляющей тока (фиг ° 3). Импульс нагруэочной составляющей тока i имеет длительность, меньшую длительности периода собственных колебаний тока колебательного контура инвертора, Елагодаря этому в момент времени t» когда импульс тока через тиристоры 1 н 2 подходит к нулк), происходит нм

:-,àïHðàíèå. Однако ток 1„ колебательного контура пнвертора продолжает протекать через диоды 5 и 6 инвертора и конденсатор !4 фильтра.

Во время IIp ) Teкання импульса тока

)е!)ез ««рвпчнуY) I)Iмо тку траHÑôîр1418867 матора 40 тока на выходе выпрямительного моста 37 формируется отрицательный импульс тока i» удержинающий стабилизатор тока на транзисторе 33

5 в запертом состоянии на время, равное длительности импульса тока нагрузки, В момент времени t при подходе импульсов тока нагрузки и тока на ныходе выпрямительного моста 37 к нулю происходит отпирание стабилизатора тока разряда кондесатора 31, В результате этого конденсатор 31 начинает разряжаться н напряжение на нем !5 уменьшается, В момент времени t> после спада импульса тока i„ к нулю напряжение

U, на входе иннертора увеличивается, а напряжение Uq на выходе ны- 20 прямителя уменьшается. В установившемся режиме работы изменение напряжений 00 и U02 за время паузы равно соответственно изменению указанных напряжений за время протекания им- 25 пульса нагрузочной составляющей тока, В момент времени t ток » колебательного контура иннертора подходит к нулю, происходит выключение диодов 5 и 6 и восстанавливается на- 30 пряжение на тиристорах 1 и 2 и диодах 5и6.

В момент времени t< напряжение на диодном тиристоре 30 увеличивается до

35 значения, равного напряжению его переключения и при его повторном от" пирании электромагнитные процессы в схеме преобразователя протекает аналогично процессам при отпирании тиристоров 1 и 2. Однако направление импульсов тока через колебательный контур инвертора, обмотку трансформатора и дополнительный колебательный контур меняется на обратное, 45

Период следования импульсон тока на выходе задающего генератора равен сумме периода собственных колебаний контура, образованного реактором 43 и конденсатором 44, и времени задержки отпирания диодного тиристора 30 при отсутствии нагрузки на выходе преобразователя или сумме длительности импульса тока нагрузки и времени задержки отпирания диодного тиристора относительно момента спада импульса тока нагрузки к нулю. При этом время задержки отпирания анодного тиристора задающего генератора равно паузе следования импульсов тока нагрузки и не зависит от его величины.

При постоянной паузе импульсов тока нагрузки уменьшается зависимость от тока нагрузки времени восстановления управляемости тиристорон. В результате этого амплитуда тока колебательного контура инвертора при отсутствии насыщения магнитопровода трансформатора уменьшается до значения, равного удвоенному значению максимального тока холостого хода трансформатора.

Таким образом, изобретение позволяет обеспечить постоянство длительности паузы тока нагрузки инвертора, уменьшить амплитуду импульсов тока в цепи колебательного контура инвертора и, следовательно, снизить мощность потерь холостого хода преобра" эователя постоянного напряжения s постоянное, Формула и э обретения

Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения в постоянное, выполненным на мостовом двухполупериодном, тиристорном автономном инверторе напряжения с комму» тирующим LC-контуром, выходом нагруженным на первичную обмотку силового трансформатора, вторичная обмотка которого через дополнительный LCконтур коммутации подключена к выпрямителю, содержащее распределитель импульсов, выходы которого предназначены для подключения через импульсные трансформаторы к управляющим электродам тиристорон, а вход через трансформатор тока подключен к выходу релаксационного генератора, выполненного на днодном тиристоре, анодом подключенном к полюсовому выводу источника питания, а катодом к последовательно соединенным первичной обмотке трансформатора тока и времязадающему конденсатору, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь холостого хода преобразонателя, оно снабжено стаби" лиэатором тока, выполненным на транзисторе, вторым и третьим трансформаторами тока, колебательным LC-контуром базовой цепи, импульсно ключом, выполненным на встречно параллельно соединенных диоде и тиристоре, и выпрямителем, причем первичная

1418867

Со ставит ель С. Стан ке вич

Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Редактор В.Петраш

Заказ 4165/54 Тирах 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ухгород, ул. Проектная, 4 обмотка второго трансформатора тока включена в цепь мехду выводом времязгдающего конденсатора и.минусовой шиной источника питания, стабилизатор тока коллектором подключен к общей точке соединения первого трансформатора тока и времязадающего конденсатора, эмиттерная цель стабилизатора тока соединена с первым выводом 10 конденсатора колебательного LC-контура базовой цепи, анодом диода и катодом тиристора импульсного ключа и минусовой шиной источника питания, второй вывод конденсатора колебатель- 15 ного LC-контура соединен с первым выводом индуктивного злементв кбнтура, второй вывод которого подключен к первому входу стабилизатора тока, к аноду тиристора, катоду диода им пульсного ключа и через резистор к плюсовой шине источника питания, второй вход стабилизатора тока через стабилитрон подключен к выходу выпрямителя, вход которого подключен к вторичной обмотке третьего трансформатора тока, первичная обмотка которого включена . последовательно в цепь вторичной обмотки силового трансформатора, вторичная обмотка второго трансформатора тока подключена к управляющим переходам тиристора импульсного ключа.