Реверсивный преобразователь для гальванических установок
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено ДО1Я питания низковольтных гальванических ванн. Цель изобретения - повышение КЩ и экономичности. В устройстве вентили 8,9,10 и 12, 13,14 образуют две трехфазные нулевые схемы. Управляемые вентили 12, 13,14 формируют обратный ток нагрузки 11,а неуправляемые вентили 8,9,10 формируют прямой ток. Регулирование прямого тока осуществляется тремя двухпроводными силовыми ключами 5,6,7,включенными последовательно с каждой из первичных обмоток однофазных трансформаторов 2,3,4. Высокое значение КПД достигается за счет меньшего парения напряжения на вентилях при формировании прямого тока нагрузки 1 1. Принятая в устройстве схема трансфорс маторов 2,3,4 является единственно возможной, при которой не происходит закорачивания нагрузки 11 трансформатором при работе первого вентильного комплекта. 2 ил. S (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН цу 4 Н 02 М 9/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4267027/31-07 (22) 23.06.87 (46) 15.02.89. Бюл. Р 6 (71.) Северо-Кавказский горно-металлургический институт и Московский энергетический институт (72) В.А. Бизиков, Е.Е. Чаплыгин, Г.А. Бидеев, К.Х. Пагиев и С.Х. Цаллагов (53) 621.314.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 993417, кл. Н 02 M 9/06, 1981.
Авторское свидетельство СССР
N9 1184061, кл. Н 02 M 9/06, 1984. (54) РЕВЕРСИВ НЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ УСТАНОВОК (5?) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для питания низковольтных гальванических ванн. Цель изобрете„.SUÄÄ 1458956 . A1 ния — повышение КПД и экономичности.
В устройстве вентили 8,9,10 и 12, 13,14 образуют две трехфазные нулевые схемы. Управляемые вентили 12, 13,14 формируют обратный ток нагрузки 11,а неуправляемые вентили 8,9, 10 формируют прямой ток. Регулирование прямого тока осуществляется тремя двухпроводными силовыми ключами 5,6,7,включенными последовательно с каждой из первичных обмоток однофазных трансформаторов 2,3,4. Высокое значение
КПц достигается за счет меньшего па цения напряжения на вентилях при формировании прямого тока нагрузки 11. . Принятая в устройстве схема трансформаторов 2,3,4 является единственно возможной, при которой не происходит закорачивания нагрузки 11 трансформатором при работе первого вентильного комплекта. 2 ил.
1458956
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для питания низковольтных гальванических ванн.
Цель изобретения — повышение КПД
5 и экономичности, На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя, на фиг.2 — сигналы на выходах отдельных .блоков.
На фиг.1 .;редставлен случай выполнения преобразователя при m<=m =3, где m< — фазность трансформатора для питания нагрузки отрицательной поляр-15 ностью напряжения; ш — количество однофазных трансформаторов для пита ния нагрузки положительной полярностью напряжения.
Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1, начала вторичных обмоток которого объединены.Концы первичных обмоток трех однофазных двухобмоточных трансформаторов 2-4 объединены, а начала через двухпроводные силовые ключи 5-7 соединены с входными выводами для подключения к сети переменного тока. Начала вторичных.обмоток трансформаторов 2-4 сое-. динены с анодами неуправляемых вентилей диодов 8-10, объединенные катоды которых образуют первый выходной вывод для подключения нагрузки 11 (гальванической ванны). Этот вывод соединен также с объединенными анодаЪ р» ми уцравляемых вентилей 12-14, катоды которых подключены к концам вторичных обмоток трансформатора 1, начала этих обмоток объединены и подключены к второму выходному выводу и входу датчика 15 тока, другой свободный вход которого соединен с концами вторичных обмоток трансформаторов 2-4.
Управляющие электроды вентилей 12-14 соединены с выходами первого фазосдвигающего блока 16, входом соединенного с выходом конъюнктора 17.Один из входов конъюнктора 17 соединен с выходом триггера Шмитта 18, входом подключенного к выходу датчика 15 тока. Другой вход конъюнктора 17 соеди-50 нен с одним из выходов блока 19 задания полярности тока нагрузки. Другой выход блока 19 подключен к входу второго фазосдвигающего блока 20.Вентили
8-10.и 12-14 образуют две трехфазные 55 нулевые схемы.
На фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства:
21 — сигнал на выходе датчика 15 тока, 22 — пороги срабатывания триггера Шмитта 18; 23 — сигнал задания положительной полярности тока нагрузки от блока 19, подаваемый из внешней цепи на вход второго фазосдвигающего блока 20: 24 — сигнал задания отрицательной полярности тока нагрузки, подаваемый из внешней цепи на вход конъюнктора 17; 25 — сигнал на выходе триггера Шмитта 18, 26 - управляющие импульсы на выходе второго фазосдвигающего блока 20, 27. - управляющие импульсы на выходе первого фазосдвигающего блока 16.
Устройство .работает следующим образом.
При t 15 тока, существует нулевой логический сигнал, блокирующий работу первого фазосдвигающего блока 16, управляемые вентили 12-14 заперты, Таким образом, устройство работает как обычный выпрямитель с управляемыми вентилями на первичной стороне трансформатора. На этом наиболее продолжительном этапе работы устройства про-. текают процессы, обеспечивающие повышение его технико-экономических показателей. Во-первых, увеличивается КПД, так как потери из-за прямого падения напряжения на вентилях уменьшаются при замене тиристоров на диода, падение напряжения на ключах 5-7 пренебрежимо мало по сравнению с напряжением сети. Во-вторых, управляемые вентили (ключи), установленные на первичной стороне, оптимально загружены по току и напряжению,,поэтому. расчетная мощность управляемых вентилей и их стоимость снижаются. В-третьих, нет необходимости завышать вторичное напряжение и работать с увеличенными углами управления,поэтому повышается коэффициент мощности. 145895 мент и на нем формируется сигнал " 1" 1О Реверсивный преобразователь для гальванических установок, содержащий т,-фазный трансформатор с вторичными обмотками, начала которых объединены, а к концам подключены управляемые вентили первой груйпы, свободные электроды которых объединены, подключены к объединенным электродам противоположной полярности вентилей второй группы и образуют первый выходной вывод, второй выходной вывод образован одним входом датчика тока, два фазосдвигающих блока, выходы первого из которых подключены к соответствующим управляющим электродам вентилей первой группы, свободные электроды вентилей второй группы подключены к началам ш вторичных обмоток трансформирующего блока, концы этих обмоток объединены, блок задания полярности тока нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД и экономичности, в него дополнительно введены двухвходовый конъюнктор, триггер Шмитта и m двухпроводных силовых ключей, при этом вентили вто" рой группы выполнены неуправляемыми, выход датчика тока соегинен с входом триггера Шмитта, выходом соединенного с первым входом конъюнктора, второй вход которого подключен к одному выходу блока задания полярности тока нагрузки, выход конъюнктора подключен к входу первого фазосдвигающего блока, один вывод каждого из mg ключей образует входной вывод для подключения к сети переменного тока, трансформирующий блок выполнен в виО де m< однофазных двухобмоточных трансформаторов, начала первых обмоток которых соединены с соответствующими другими выводами двухпроводных силовых ключей, концы обмоток объединены. входы датчика тока включены между объединенными выводами вторичных обмоток, вход второго фазосдвигающего блока соединен с другим выходом бло мируетси единичный импульс, разрешаю- 15 25 рамма 21) . В момент t4 сигнал на датчике 15 тока достигает верхнего поро- ЗО 45 В момент t прекращается команда на формирование прямого тока (диаграмма 23), работа фазосдвигающего блока 20 блокируется, импульсы управления на вентили 5-7 не поступают, прямой ток в нагрузке на интервале спадает до нуля. При этом срабатывает триггер Шмитта 18, и в мо(днаграмма 25) . В момент tg из внешней цепи приходит сигнал задания отрицательной полярности тока (диаграмма 24), на выходе конъюнктора 17 фор.— щий работу первого фазосдвигающего блока 16, на выходе которого формируются импульсы, управляющие работой вентилей 12-14, формирующих обратный ток в нагрузке 11, величина которого на порядок меньше прямого тока. При этом нагрузка шунтируется вторичными обмотками трансформаторов 2-4, первичные обмотки которых разорваны ключами 5-7. Через вторичные обмотки трансформаторов начинает протекать ток, величина которого определяется индуктивностью намагничивания (диагга срабатывания триггера Шмитта 18 который переключается, блокируя через конъюнктор 17 работу первого фазосдвигающего блока 16. Интервал з- t 4 за который ТоК в тр ансформаторах достигает величины, шунтирующей ток нагрузки, достигает,. как показывают расчеты реальных трансформаторов; десятков периодов сети. На интервале t4 -С энергия из индуктивности намагничивания трансформатора выводится через диоды 8-10 и нагрузку 11, В момент t> вновь срабатывает триггер Шгжтта и начинается формирование обратного тока в нагрузке.Таким образом, формирование обратного тока в нагрузке осуществляется в течение нескольких тактов, разделенных паузами, поэтому этот этап в технологическом процессе несколько удлиняется. Однако длительность этапа формирования обратного тока составляет не более нескольких процентов от этапа протекания прямого тока,поэтому указанное затягивание не приводит к заметному снижению производительности установки. Энергетические показатели во время формирования обратного тока слабо влияют КПД из-за краткости 6 на средний этапа, Принятая в устройстве схема трансформаторов 2-4 является единственно возможной, при которой не происходит закорачивания нагрузки трансформатором при работе первого вентильного комплекта. Формула изобретения 5 1458956 6 ка задания полярности тока нагрузки щимн управляющими электродами двухего выходы соединены с соответствую- проводных силовых ключей. Составитель Е. Мельникова Редактор И. Рыбченко . Техред Л Сердюкова Корректор И. Самборская Заказ 376/57 Тираж 645 Полписное ВНИЦПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4
