Патент ссср 417880

 

4I7880

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М.Ч. Кл. Н 02m 3/14

Заявлено 01.XI.1971 (№ 1709941/24-7) с присоединением заявки ЛЪ

Приоритет

Опубликовано 28.11.1974. 1эюллетснь _#_o 8

Дата опубликования описания 29.VII.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий

УДК 621.316.722.1(088.8) Авторы изобретения

А, Я. Калиниченко, Г. М. Чиликин и В. А. Лось

Заявитель

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относчтся к технике регулирования напряжения на двигателях электропривода.

Известны широтно-импульсные преобразователи, содержащие главный и гасящий тиристоры, перезарядный тиристор, коммутирующий конденсатор, коммутирующий дроссель, обратный диод.

Однако в связи с ограниченностью минимальной длительности выходного импульса напряжения временем коммутации тиристоров, диапазон регулирования известными преобразователями ограничен. Реализация малых токов указанными преобразователями возможна лишь при низкой частоте переклгочения тиристоров преобразователя, что вызывает увеличение габаритов входного и выходного фильтров.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования выходного напряжения при постоянной максимально допустимой для тиристоров частоте переключения.

Указанная цель достигается за счет того, что в предложенном преобразователе применен дополнительный тиристор, анод которого соединен с анодом гасящего тиристора, а катод — с анодом обратного диода.

Предлагаемый широтно импульсный преобразователь изображен на чертеже.

Преобразователь содержит главный тиристор 1, гасящий тпристор 2, перезарядный тнристор 3, дополнительный тиристор 4, коммугирующую цепочку, состоящую из коммутирующего конденсатора 5 и коммутирующего дросселя 6, нагрузку 7, представляющую в частном случае дгигатель, н обратный диод 8.

Описанный преобразователь работает следующим образом.

При открытии дополнительного тиристора 4

10 произойдет заряд коммутирующего конденса.гора 5 до напряжения источника питания по цепи: «+» источника питания, коммутиру ощий конденсатор 5, коммутирующий дроссель

6, дополнительный тиристор 4, « — » источника

15 питания.

Колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 на обратную полярность осу ществляется при открытии перезарядного тиристора 3 по цепи: коммутирующий конденса20 тор 5, перезарядный тиристор 3, коммутирующий дроссель 6, конденсатор 5.

При открытии указанных тиристоров на нагрузку не подается напряжение. При открытии гасящего тиристора 2 коммутирующий

25 конденсатор 5 начнет перезаряжаться на обратную полярность по цепи: «+» источника питания, коммутирующий конденсатор 5, коммутиру|ощий дроссель 6, гасящий тиристор 2, нагрузка 7, « †» источника питания. Пр истеЗ0 чепии необходимого времени открывается до417880

50 полнительный тиристор 4 и дальнейший перезаряд коммутирующего конденсатора 5 будет осуществляться через дополнительный тиристор 4, минуя нагрузку 7, так как цепь нагрузки представляет собой определенное активное и индуктивное сопротивление, в то ьремя как цепь открытого дополнительного тиристора 4 практически пе обладает сопротивлением. B период паузы "îê в цепи нагрузки 7 поддерживается через обратный диод 8 благодаря электромагнитной энергии, llакоплспцой на индуктивпостях цепи нагрузки 7 в период импульса.

На обратную полярность коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается при помо ци открытия перезарядпого тиристора 3 по цепи: коммутирующий конденсатор 5, перезарядный тиристор 3, коммутирующий дроссель 6, коммутирующий конденсатор 5. Для подачи напряжения на нагрузку 7 вновь открывается гасящий тиристор 2 и коммутирующий конденсатор 5 начинает перезаряжаться через цепь нагрузки 7. Для увеличения длительности импульса напряжения по сравнению с предыдущим открытие дополнительного тиристора 4 происходит с болыпим запаздыванием.

Дальнейшее увеличение длительности импульса напряжения на нагрузке осуществляется путем увеличения времени запаздывания включения дополнительного тиристора 4 по отношению к времени включения гасящего тиристора 2.

Как видно из описанного, на первой стадии регулирования преобразователь работает без участия главного тиристора 1, при этом напряжение на нагрузке 7 регулируется при помощи гасящего тиристора 2 и дополнительного тиристора 4. Начинать регулирование возможно при одновременной подаче управляющих импульсов на гасяший 2 и дополнительный 4 тиристоры, при этом весь перезаряд коммутирующего конденсатора 5 будет происходить, минуя цепь нагрузки 7, через дополнительный тиристор 4. Подача напряжения на нагрузку будет осуществляться при рассогласовании времени включения гасящего 2 и дополнительного 4 тиристоров, при этом дополнительный тиристор 4 открывается после открытия гасящего тиристора 2. Напряжение Ia нагрузке 7 на первой стадии регулирования увеличивается до тех пор, пока коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается только че5

40 рез гасящий тиристор 2. Управляющий импульс на дополнительный тиристор 4 подается уже после перезаряда коммутирующего конденсатора 5 через цепь нагрузки 7 при открыии гасящего тиристора 2. Дальнейшее увели ение нанряжения на нагрузке (вторая сз адия регулирования) осуществляется при помощи вступления в работу главного тиристора 1, при этом подача управляющих импульсов ца дополнительный тиристор 4 прекращается.

На второй стадии регулирования работа преобразователя заключается в следующем.

При озкрытии главного тиристора 1 к нагрузке 7 прикладывается напряжение, равное напряжению источника питания, одновременно подается управляющий импульс на перезарядпый тиристор 3, и коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается па обратную полярность по цепи: конденсатор 5, перезарядный тиристор 3, коммутирующий дроссель 6.

Для закрытия главного тиристора 1 открывается гасящий тиристор 2 и к главному тиристору прикладывается обратное напряжение. при этом коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается на обратную полярность по цепи:

«+» источника питания, коммутирующий конденсатор 5, коммутирующий дроссель 6, гасящий тиристор 2, нагрузка 7, « — » источника питания. В период паузы ток в цепи нагрузки

7 поддерживается через обратный диод 8 за счет электромагнитной энергии, накопленной на индуктивностях цепи нагрузки в период импульса.

Как видно из описания работы преобразователя, при данном схемном решении можно осуществлять регулирование напряжения на нагрузке практически с нуля при максимальvoA частоте переключения тиристоров.

Предмет изобретения

Широтно-импульсный преобразователь, содержащий главный и гасящий тиристоры, пе1>езарядный тиристор, коммутирующий конденсатор, коммутирующий дроссель, обратный диод, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения при максимальной частоте переключения тиристоров, преобразователь снабжен дополнительным тиристором, анод которого соединен с анодом гасящего тиристора, а катод — с анодом обратного диода.

417880

Составитель В, Руденский

Техред Г. Васильева! едактор В. Левятов

Корректор И. Позняковская

Типография, пр. Сапчнова, 2

Заказ 1706/15 Изд. № 1351 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5