Прерыватель постоянного тока

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (21) 2199663/18-21 (51) М. К..

Н ОЗК 17/56 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 28,02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 621.374 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. И. Бронштейн и Г. А. Нефедов (71) Заявитель Экспериментально-конструкторский и технологический институт автомобильной промышленности (54) ПРЕРЫВАТЕЛЪ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в коммутационной аппаратуре.

Известен тиристорный прерыватель постоянного тока с параллельноемкостной коммутацией и независимой цепью заряда коммутирующего конденсатора (1).

Недостатком известного прерывателя является пониженный КПД.

Прототипом изобретения является прерыватель постоянного тока, содержащий два тиристора, последовательные цепи из дросселя и диода и два гасящих конденсатора, включенных между анодами и катодами тиристоров (2).

Этот прерыватель имеет ограниченный диапазон регулирования и предельную частоту работы.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и повышение частоты коммутации.

Указанная цель достигается тем, что в прерывателе постоянного тока, содержащем первый тиристор, включенный последовательно с зашунтированной обратным диодом нагрузкой между полюсами источника постоянного напряжения, второй тиристор, два конденсатора и две цепи из последовательно соединенных дросселя и диода, причем катод второго тиристора через первый конденсатор соединен с катодом первого тиристора и через первую цепь из последовательно соединенных дросселя и диода подключен к отрицательному полюсу источтчика постоянного напряжения, а анод второго тпристора соединен с первой обкладкой второго конденсатора и через вторую цепь из последовательно соединенных дросселя и диода подключен к катоду первого тиристо10 ра, вторая обкладка второго конденсатора соединена с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного преры15 вателя.

Прерыватель содержит источник 1 постоянного напряжения; первый тирпстор 2, включенный последовательно с нагрузкой 3, зашунтированной обратным диодом 4, между полюсами источника 1; второй тиристор

5; первый конденсатор 6; второй конденсатор 7; первую цепь из последовательно соединенных дросселя 8 и диода 9 и вторую цепь из последовательно соединенных дросселя 10 и диода 11.

Катод тиристора 5 через конденсатор 6 соединен с катодом тирнстора 2 и через цепь из последовательно соединенных дросселя 8 и диода 9 подключен к отрицательЗп ному полюсу источника 1. Анод тирпстора 5

650230 ((!! J, )!

Подписное

Изд.:4 170 Тираж 1059!

-1ПО Заказ 2721/17

Типография, пр. Сапунова, 2 соединен с первой обкладкой конденсатора

7 и через цепь из последовательно соединенных дросселя 10 и диода 11 подключен к катоду тиристора 2, а вторая обкладка конденсатора 7 соединена с отрицательным 5 полюсом источника 1. Резистор 12 действует в режиме холостого хода.

Прерыватель работает следующим образом.

В начальный момент времени тиристоры 10

2 и 5 закрыты, конденсаторы 6 и 7 не заряжены. При открывании тиристора 2 конденсатор 7 заряжается по цепи элементов 1—

2 — 11 — 10 — 7 — 1, а конденсатор 6 — по цепи элементов 1 — 2 — 6 — 8 — 9 — 1 в полярно- 15 стп, показанной на чертеже без скобок.

Одновременно проходит силовой ток в нагрузке 3. При открывании тиристора 5 к тиристору 2 прикладывается отрицательное напряжение, равное разности между сум- 20 марным напряжением на конденсаторах 6 и 7 и напряжением источника 1. Одновременно с процессом выключения тиристора 2 проходит перезаряд конденсаторов 6 и 7, причем конденсатор 6 перезаряжается в контуре элементов 6 — 11 — 10 — 5 — 6, а конденсатор 7 — в контуре элементов 7 — 5—

8 — 9 — 7. После перезаряда конденсаторов 6 и 7 (полярность напряжения показана на чертеже в скобках) к тиристору 5 по цепи элементов 5 — 6 — 4 — 7 — 5 прикладывается обратное напряжение и он выключается.

Одновременно с процессом восстановления управляемости тиристора 5 конденсаторы вновь перезаряжаются до положительного З5 нагря>кенпя, полярность которого показана па чср;-сжс без скобок, причем конденсагор

6 перезаряжается по цепи элементов 6 — 8—

9 — 4 — 6, а конденсатор 7 — по цепи элементов 7 — 4 — 11 — 10 — 7.

К моменту следующего открывания тиристора 2 на конденсаторах будет положительное напряжение, оставшееся после коммутацпонных потерь в процессе выключения тиристора 2.

Наличие для каждого конденсатора своей цепи заряда и своего перезаряда, а также полная идентичность цепей заряда и цепей перезаряда конденсаторов 6 и 7 сокращает время коммутационных процессов в прерывателе, расширяет диапазон регулирования и повышает предельную частоту работы устройства.

Формула изобретения

Прерыватель постоянного тока, содержащий первый тиристор, включенный последовательно с зашунтированной обратным диодом нагрузкой между полюсами источника постоянного напряжения, второй тиристор, два конденсатора и две цепи из последовательно соединенных дросселя и диода, причем катод второго тиристора через первый конденсатор соединен с катодом первого тиристора и через первую цепь из последовательно соединенных дросселя и диода подключен к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения, а анод второго тиристора соединен с первой обкладкой второго конденсатора и через вторую цепь из последовательно соединенных дросселя и диода подключен к катоду первого тиристора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения частоты коммутации, вторая обкладка второго конденсатора соединена с отрицательным полюсом постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Крайцберг М. И. и др. Импульсные методы регулирования цепей постоянного тока с помощью тиристоров. M., «Энергия», 1968, с. 31.

2. Авторскос свидетельство СССР № 336806, кл. Н ОЗК 17/56, 1969.