Устройство для управления тиристорным преобразователем постоянного напряжения

 

Сущность изобретения; устройство содержит 3 транзистора (1-3), импульсный трансформатор (4), обратный диод (5), конденсатор(11), 5 резисторов (7-10,15), потенциометр (6). 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (;, и я;,//- -л, с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828545/07 (22) 22,05.90 (46) 23.07.92. Бюл, N. 27 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.Б.Павлов, B.M,Ñêèäýíîâ, В;А.Рычков, О.Н.Юрченко и А,В.Андрияшев (56) Руденко В.С., Денисов А.И. Импульсные преобразователи и стабилизаторы на тиристорах — Киев: Техника, 1972, 116 с.

Шидловский А.К., Павлов В.Б, Тиристорные преобразователи постоянного напряжения для низковольтного электротранспорта. — Киев: Наукова думка, 1982,.188 с.

Изобретение относится к системам управления полупроводниковыми преобразователями постоянного напряжения, предназначенным преимущественно для питания тяговых электродвигателей постоянного тока безрельсового электротранспорта с бортовой аккумуляторной батареей, в частности в электромобилях, электрокарах, электропогрузчиках, электроштабелерах, Известно, что при импульсном управлении преобразователями постоянного напряжения применяются различные способы регулирования с постоянной продолжительностью периода-широтный, с постоянной продолжительностью импульса-частотный, с переменной продолжительностью импульса и периода — частотно-широтный способ, Существует способ, который осуществляет регулирование по закону-Т = k/ y (1-у ), где Т вЂ” период коммутации, y — скважность и k — постоянная регулирования. В этом случае обеспечивается поддержание постоянной величины пульсации тока двигателя во всем диапазоне регулирования, что оптими,, SU,, 1750010A1! г!!г Н 02 M 7/48 ф !-

/ .,".""!

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит 3 транзистора (1-3), импульсный трансформатор (4), обратнйй диод (5), конденсатор(11), 5 резисторов(7 — 10, 15), потенциометр (6). 2 ил.!. зирует и снижает потери энергии в процессе импульсного регулирования, Известно устройство, обеспечивающее управление тиристорным импульсным преобразователем, состоящее из.двух однопереходных транзисторов и одного биполярного, содержащее резисторы, конденсатор и два импульсных трансформато- а ра. Устройство обеспечивает только частотное управление и может использо- у ваться в преобразователях, у которых нагрузка и выходное напряжение изменяются . в пределах, не опасных для устойчивой коммутации, Такой же способ регулирования осуще- C) ствляется в известном устройстве; где в качестве задатчика частоты применяется датчик Холла, а на педали акселератора перемещается постоянный магнит, Известно устройство для периодического вхлючения тиристора, содержащее генератор постоянной частоты, от которого запускается главный тиристор и два ждущих мультивибратора, которые управляют вспомогательными ти .исторами. Указанное уат1750010

10 5

55 ройство осуществляет только широтно-импульсное регулирование выходного напряжения преобразователя.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является система управления тиристорным импульсным преобразователем постоянного напряжения, реализующая частотно-широтный способ регулирования с постоянной относительной величиной пульсаций тока нагрузки.

Система содержит вторичный источник питания, выполненный на мультивибраторе

Ройера, подключенный к бортовой аккумуляторной батарее, управляемый мультивибратор, усилителbíü е каскады и два импульсных трансформатора, первичные обмотки которых соответственно подключены к каждому выходу управляемого мультивибратора. В рассматриваемой системе управления на первичных обмотках импульсных трансформаторов формируются прямоугольные импульсы напряжения различной длительности (если у;-0,5), из которых затем на вторичных обмотках формируются импульсы управления тиристорами соо1 оетствующей амплитуды и длительности. При этом в процессе регулирования изменяется величина временного промежутка между импульсами управления, формирующимися на разных трансформаторах, то есть изменяется длительность времени между отпиранием главного и коммутирующего тиристоров, в силу чего изменяется ширина импульса напряжения, подаваемого на нагрузку, Одновременно с этим в процессе регулирования изменяется и частота следования импульсов мультивибратора — с увеличением скважности до y = 0,5 частота растет, а затем уменьшается до начального значения. Процесс изменения частоты происходит.по параболическому закону. Входной cèãíàë задания снимается с потенциометра, сочлененного с акселератором. Несмотря на широкие функциональные возможности, указанная система имеет большое число элементов, как полупроводниковых, так и HBMoTo÷íûx, требует создания вторичного источника питания со стабилизированными выходами постоянного напряжения, имеет относительно большие массу и габариты, повышенные потери на управление и недостаточно высокую надежность.

Целью изобретения является упрощение, повышение надежности и уменьшение потерь энергии, Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок формирования прямоугольных импульсов и подключенный к нему импульсный трансформатор, в цепи вторичных обмоток которого включены отсекающие диоды, причем упомянутый блок формирования прямоугольных импульсов включает в себя три транзистора, конденсатор, пять резисторов и потенциометр, при этом база первого транзистора соединена через первый резистор с подви>кным контактором потенциометра и подключена к одной из обкладок конденсатора, второй резистор подключен к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с третьим резистором и базой третьего транзистора, один силовой электрод которого через четвертый токоограничивающий резистор соединен с одним из выводов первичной обмотки импульсного трансформатора, а второй силовой электрод соединен с эмиттером второго транзистора и с первой клеммой источника питания, вторая клемма которого подключена к второму выводу первичной обмотки упомянутого импульсного трансформатора, при этом первичная обмотка импульсного трансформатора и четвертый токоограничивающий резистор эашунтирован обратным диодом, пятый резистор шунтирует эмиттер-базовый переход первого транзистора; а эмиттер — с третьим резистором и с эмиттером третьего транзистора, база которого подключена к второй обкладке конденсатора, вышеупомянутый потенциомотр подключен к клеммам лсточника питания, к первой клемме которого подключен также второй резистор, причем одна из вторичных обмоток импульсного трансформатора включена встречно по отношению к остальным вторичным обмоткам, Отличительным признаком предлагаемого изобретения, отличающим его от прототипа, является построение схемы формирования прямоугольных импульсов на безе трех транзисторов, одного конденсатора и потенциометра и резисторов, а так>ке расположение всех вторичных обмоток, формирующих импульсы управления тиристорами, на одном импульсном трансформаторе и включение одной из них встречно с остальными. В предлагаемом техническом решении путем построения схемы формирования прямоугольных импульсов таким образом, что осуществляется широтно-частотное регулирование, и подсоединение этой схемы к импульсному трансформатору с несколькими вторичными обмотками, одна иэ которых включена встречно, получен поло>кительный эффект, заключающийся в упрощении уст ройства, повышении надежности и

1750010 уменьшении потерь энергии на управление тиристорным импульсным преобразователем, На фиг,1 показана принципиальная электрическая схема устройства; фиг,2 — иллюстрируетт работу устройства, Устройство содержит положительную и отрицательную клеммы источника питания, транзисторы 1, 2, 3, импульсный трансформатор с первичной обмоткой 4, обратный диод 5, потенциометр 6, резисторы 7, 8, 9, 10 и конденсатор 11, вторичные обмотки 12, 13, 14 импульсного трансформатора, балластный резистор 15.

Первичная обмотка с балластным резистором 15 зашунтированы обратным диодом 5 и включены последовательно с третьим транзистором, а вторичная обмотка

14 включена встречно двум другим 12 и 13, при этом в цепи вторичных обмоток включены отсекающие диоды, потенциометр 6, включенный на клеммы источника питания, через подви>кный контакт и резистор 7 соединен с базой первого транзистора, три других резистора 8, 9 и 10 включены между базой и эмиттером первого транзистора, в цепь коллектора этого >ке транзистора и в цепь коллектора второго транзистора, конденсатор 11 подключен между базами первого и третьего транзисторов и коллектором второго транзистора, Формула изобретения

Устройство для управления тиристорным преобразователем постоянного напря>кения, содержащее блок формирования прямоугольных импульсов и подключенный к нему импульсный трансформатор, в цепи вторичных обмоток которого включены отсекающие диоды, причем упомянутый блок формирователя прямоугольных импульсов включает в себя три транзистора, конденсатор, пять резисторов и потенциометр, при этом база первого транзистора соединена

5, через первый резистор с подвижным контактом потенциометра и подключена к одной из обкладок конденсатора, второй . резистор подключен к базе второго транзистора, коллектор которого соединен с треть10 им резистором и базой третьего транзистора, один силовой электрод которого через четвертый токоограничивающий резистор соединен с одним из выводов первичной обмотки импульсного трансформа15 тора, а второй силовой электрод соединен с эмиттером второго транзистора и с первой клеммой источника питания, вторая клемма которого подключена к второму выводу первичной обмотки упомянутого импульсного

20 трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что, с целью упрощения повышения надежности и уменьшения потерь энергии, оно снабжено обратным диодом, который шунтирует первичную обмотку импульсного

25 трансформатора и четвертый токоограничивающий резистор, пятый резистор шунтирует эмиттер-базовый переход первого транзистора, коллектбр катбрбго соединен с базой второго транзистора, а эмиттер — в

30 третьим резистором и с эмиттером третьего транзистора, база которого подключена к второй обкладке конденсатора, упомянутый потенциометр подклЮчен к клеммам источника питания, к первой клемме которого

35 подключен также второй резистор, причем одна из вторичных обмоток импульсного трансформатора включена встречно по отношению к его остальным вторичным обмоткам.

1750010

Составитель В.Павлов

Теехред М.Моргентал Корректор О,Ципле

Редактор О.Стенина

Заказ 2602 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101