Преобразователь постоянного тока в постоянный

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания двигателей постоянного тока, в частности на электрическом подвижном составе с питанием от контактной сети постоянного тока. Цель изобретения - увеличение надежности и снижение коммута .ционных потерь энергии. Преобразователь содержит силовую схему, включенную между входными и выходными вывода ми, состоящую из двух параллельных цепочек, в каждую из которых включе , ны линейный тиристор 5 (7) и раэделительный реактор 6 (8), мост коммутирующих вентилей из двух запираемых тиристоров 9 и 10 и двух диодов 11 и 12, коммутирующий конденсатор 13, а также два коммутирующих тиристора 14 и 15 и два нулевых диода 16 и 17. Применение запираемых тиристоров позволяет избежать перезаряда коммутирующего конденсатора от положительной до отрицательной величины напряжения источника питания и получить на нем пульсирующее однополярное напряжение , благодаря этому возможно применение в качестве коммутирующего фильтрового конденсатора конденсатора с лучшими массогабаритными показателями и меньшими потерями. В момент выключения запираемые тиристоры шунтируются коммутирующим конденсатором , что исключает необходимость применения специальных RC-цепей для за щиты от перенапряжения. 1 :3in ф-лы, 1 ил. & (Л о со оэ со ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 M 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4622685/07 (22) 20 ° 12»88 (46) 23»ОЗ ° 91, Бюл, Р 11 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72).Е;В ° Âàð÷åíêî, Ю,МИньков, Г,Н,Коваливкер, В,В Литовченко, Н,В,Панасенко и А,M,Солодунов (53) 621 ° 314 ° 1(088,8) (56) Olb rich G. Energieb ilanz im

Elektrostaplee Materialfluss, 1975, 9 2, s. 35.

Ранькис..И;Я, Оптимизация параметров тиристорных систем импульсного регулирования тягового электроприво» да, Рига: Зинатие, 1985,.с, 150, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания двигателей постоянного тока, в частности на электрическом подвижном составе с питанием от контактной сети постоянного тока, Цель изобретения - увеличение надежности и снижение коммута,ционных потерь энергии, ПреобразоваÄÄSUÄÄ 1636955 . А1 тель содержит силовую схему, включенную между входными и выходными выводами, состоящую из двух параллельных цепочек, в каждую из которых включе-; ны линейный тиристор 5 (7) и разде лительный реактор 6 (8), мост коммутирующих вентилей из двух запираемых тиристоров 9 и 10 и двух диодов 11 и 12, коммутирующий конденсатор 13, а также два коммутирующих тиристора

14 и 15 и два нулевых диода 16 и 17»

Применение запираемых тиристоров позволяет избежать перезаряда коммути рующего конденсатора от положитель ной до о т рица тель ной величины нап ря жения источника питания и получить на нем пульсирующее однополярное на пряжение, благодаря этому возможно применение в качестве коммутирующего фильтрового конденсатора конденсато» ра с лучшими массогабаритными пока зателями и меньшими потеряыи» В момент выключения запираемые тиристоры шунтируются коммутирующим конденсато» ром, что исключает необходимость при менения специальных RC"öeïeé для за.» щиты от перенапряжения, 1:з п».ф лы, 1 ил, 1636955

Изобретение относится к электро технике и может найти применение в устройствах электропитания двигате лей постоянного тока, 5

Целью изобретения является увели чение надежности и снижение коммутационных потерь энергии, На чертеже представлена принци пиальная схема преобразователя по стоянного така в постоянный, Преобразователь содержит входной

BbixopHoH 2 и общий 3 выводы для подключения нагрузки 4 и источника питания, 11ежду входным 1 и выходным 15 . 2 выводами включены две параллельные цепи, в каждой из которых последова тельно соединены линейный тиристор 5 и разделительный реактор 6 (пер вая цепь) и линейный тиристор 7 и раз 20 делительный реактор 8 (вторая цепь).

Запираемые тиристоры 9 и 10 и диоды

11 и 12 образуют мост коммутирующих вентилей, в диагональ переменного тока которого включен коммутирующий 25 конденсатор 13 ° Входной вывод моста, образованный соединенными анодами диода 11 и запираемого тиристора 9, ! подключен к входному выводу 1 преобразователя, К выходному выводу моста, 3р образованному катодами диода 12 и запираемого тиристора 10, подключены аноды коммутирующих тиристорав 14 и

15, К общей точке соединения линейного 35 тиристора 5 и реактора 6 подключены катоды тиристора 14 и нулевого диода.

16, а к общей точке соединения линей ного тиристора 7 и реактора 8 - катоды тиристора 15 и нулевого диода 40

17 ° Аноды диодов 16 и 17 соединены с общим выводом.3 °

Преобразователь работает следующим образом, При подаче напряжения питания к 45 выводу 1 и подключении нагрузки 4 к выводу 2 производят предварительный заряд конденсатора 13 путем подачи импульса управления на тиристор 14

При этом конденсатор 13 заряжаеToii 50 по цепи: входной вывод 1, диод 11, конденсатор 13, диод 12, тиристор 14, реактор 6, выходной вывод 2, нагрузка

4, общий вывод:3, После этого путем периодической подачи импульсов на линейные тиристоры 5 и 7, коммутирую» щие тиристары 14 и 15 и запираемые тиристоры 9 и 10 подключают нагрузку либо к источнику питания, либо шунти руют нулевыми диодами 16 и 17 Величину напряжения на нагрузке регулиру ют изменением длительности выключенного состояния главных тиристоров 5 и:7. Для выключения главного тиристора, например 5, включают запираемые тиристоры 9 и 10 и тиристор 14 ° При этом напряжение конденсатора 13 прикладывается к тиристору 5 в обратном направлении Одновременно начинается разряд конденсатора 13 по цепи: вывод 1, запираемый тиристор 9, конден 1 сатор 13, запираемый тиристор 10, тиристор 14, реактор 6, нагрузка 4, общий вывод 3 и источник питания„

Длительность времени приложения обратного напряжения к тиристору 5 определяется длительностью включенного состояния запираемых тиристоров 9 и

10, Это время выбирается равным пас» портному времени выключения главного тиристора» Выключение запираемых тиристоров 9 и 10 осуществляется путем подачи на них соатветс.твующих управляющих импульсов, После этого проис» ходит дозаряд конденсатора 13 с полярностью, указанной на чертеже, по цепи: вывод 1, диод 11, конденсатор

13, диод 12, тиристор 14, реактор 6, нагрузка 4, вывод 3, источник питания, После того, как конденсатор 13 дозарядится до напряжения, равного напряжению источника питания, тири» стор 14 и диоды 11 и 12 выключаются, и узел принудительной конденсаторной коммутации под го то вле н к выключению тиристора: 7, Процессы в схеме преоб« разователя при выключении тиристора

7 протекают аналогично рассмотренным, Форма напряжения на конденсаторе 13 однополярная, пульсирующая, Величи» на пульсаций напряжения на конденса торе !3 определяется его емкостью, а также током нагрузки и временем выключения главного тиристора Возможно выбрать емкость конденсатора 13 такой, которая обеспечит величину пульсаций напряжения на нем в преде лах 10 15Х от максимального значения, Это позволяет применять в ка» честве коммутирующего конденсатора

13 конденсаторы, предна наченные для работы в фильтрах, имеющи. меньшую удельную массу и стоимость.

В момент выключения запираемые тиристоры 9 и 10 шунтируются каммути» рующим конденсатором 13, что исключает необходимость применения спе25

Составитель: Т,Добровольски с

Редактор:О,Юрковецкая Техред А. Кравчук Корректор .Н Король

Заказ 822 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 1б3695 циальных КС-цепей для защиты от пере напряжения, Фо рмула и зоб ретения

:1 ° Преобразователь постоянного тока в постоянный, содержащий две си» ловых цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных линейного тиристора и разделительно» го реактора, образующих общей точкой соединения тиристоров первый входной вывод для подключения к источнику электроснабжения и общей точкой соединения разделительных реакторов первый выходной вывод для подключеI ния нагрузки, два нулевых диода, включенных встречно-последовательно, подсоединенных одними соответствующи" 20 ми выводами к общим точкам соединения линейных тиристоров и раздели-. тельных реакторов, другие выводы которых образуют вторые входной и выходной выводы, коммутирующую цепь, состоящую из согласно«последовательно соединенных ключей и конденсатора, подсоединенную одним соответствующим выводом к первому входному выводу, два распределительных тирис- 30

5 6 тора, первый из которых подсоединен . одним соответствующим выводом к об щей точке соединения линейного ти ристора и разделительного реактора соответствующей силовой цепи, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения надежности и снижения коммутационных потерь энергии, вве дены два дополнительных диода, один из которых включен в прямом направ- лении между входным выводом и общей точкой соединения конденсатора с од ним из ключей коммутирующей цепи, а другой - в том же направлении между общей точкой соединения другого клю ча с указанным конденсатором той же цепи и другим выводом этой цепи, соединенным с другим выводом первого распределительного тиристора и с од ним из соответствующих выводов вто» рого распределительного тиристора, подключенного другим выводом к общей точке соединения линейного тиристора и разделительного реактора второй силовой цепи, :2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что ключи коммутирующей цепи выполнены выклю чаемыми по цепи управления °