Регулируемый тиристорный преобразователь переменного тока Советский патент 1985 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится,к электротехнике, в частности- к устройствам для регулирования величины переменн го тока преимущественно к активной нагрузке например, в нагревательны установках .Известен преобразователь перемен :ного тока,, содержащий два встречнопараплельно включенных, тиристора и схему управления, содержащую выпрями тельный мост, конденсатор, тиристор управления, пороговьй элемент, разделительные диоды, резисторы lj . Недостаток этого преобразователя узкий диапазон регулирований из-за невозможности подобратв параметры .управляющей цепи для обеспечения зажигания силового тиристора при различных углах зажигания. ; Наиболее близким к предложенному является регулируемый тиристорный преобразователь переменного тока, со держапщй вьшод для подключения сети вывод для подключения нагрузки, общи :вьтод для подключения сети и нагруз1КИ, встречно-параллельную пару из силового диода и силового тиристора соединяющую вывод для подключения сети и вывод для подключения нагрузки, регулирующий резистор, коммутирующий конденсатор, диод, делитель, напряжения, два ограничительных резистора и дополнительный резистор 2 Однако при больших токах рехулирования (до 1000А) на эле -1ентах схе:мы управления будут велики потери мощности. Неэкономичность схемы управления, определяется тем, что цепи определяющие время открывания силового тиристора, и цепи, управляющие открыванием силового тиристора, являются общимис Цель изобретения - уменьшение потерь энергии. Поставленная цель достигается тем, что в регулируемьш тиристорный преобразователь переменного тока, со держащий вывод для подключения сети вывод для подключения, нагрузки, общий вьшод для лодключенйя сети и нагрузки, встречно-параллельную пару из силового диода и-|:илового тиристора, соединяющую .вывод для подключения сети и вьшод для подключения нагрузки, регулирующий резистор, ком мутирующий конденсатор, диод, делитель напряжения, два ограничительных резистора, дополнительный резистор, введены тиристор управления, .конденсатор, пороговый элемент, причем управляющий электрод силового тиристора через дополнительный резистор соединен с катодом тиристора управления, анод которого соединен с первым выводом коммутирующего конденсатора и катодом диода, второй вывод коммутирующего конденсатора соединен с катодом силового тиристора, анод диода соединен со средней точкой делителя напряжения, состоящего из двух последовательно соединенных резисторов, подключенных другими выводами на катод силового тиристора и общий вьгоод, конденсатор соединен одним выводом с катодом тиристора управления, а вторым выводом через регулируюыщй резистор с анодом силового тиристора, причем второй вывод конденсатора соединен через пороговый элемент и первый ограничительный резистор с управляющим электродом тиристора управления, а второй ограничительный резистор шунтирует управляющий электрод и катод тиристора управления. На чертеже изображена схема, регулируемого тиристорного преобразователя переменного тока. Устройство содержит силовой диод 1 и силовой тиристор 2, включенные встречно-параллельно и последовательно нагрузке,. рр.гулиру бщий резистор 3, конденсатор 4., пороговый элемент в виде переключающего диода 5, ограничительные резисторы 6, дополнительный резистор 7, маломощньш тиристор 8 управления, коммутирующий конденса-Ьор 9, диод 10 и делитель, выполненньш на двух резисторах 11. При этом силовой тиристор .2 является мощным (с током основной цепи 100 А и более), а тиристор 8 управления маломощный (с током основной цепи порядка 2-10 А). Соответственно отличаются и токи управления этих тиристоров в 10 и более раз. При прохождении через силовой диод 1 положительной полуволны в прямом направлении ток через нагрузку протекает в течение всего полупериода. При этом коммутирующий конденсатор 9 заряжается через диод 10 и делитель 11 от напряжения на нагрузке. При смене полярности напряжение прикладывается в прямом направлении к силовому тиристору 2, при этом конденсатор 4 заряжается через регулирующий резистор 3, дополнительный резис1 1 .тор 7, управляющий .переход силового тиристора 2 и нагрузку Заряд конденсатора 4 происходит до напряжения переключения переключающего диода 5. Ввиду малой величины тока управле ния тиристора 8 величина емкости мала. Соответственно мал по величине ток заряда конденсатора 4, протекаю ций через управляющий переход силового тиристора 2f Из-за малой величины этот ток не вызывает нагрева полупроводниковой структуры силового тиристора 2 и положительного смещения, могущего ухудшить устойчивость тиристора 2 в прямом-направлении к скачкам напряжения в силовой-цепи-. При этом диод 5 открывается и конденсатор 4 разряжается через пере ключакмций диод 5j ограничительные ре зисторы 6 и управляющий переход тиристора 8 управления. Последний открывается и конденсатор 9 разряжается через тиристор 8 управления, дополнительный, резистор 7 и управляюпщй электрод силового, тиристора 2, который открьшается, и через нагрузку протекает второй полупериод тока. Величина тока, протекающего через нагрузку в течение этого полупериода зависит от момента открывания силово14 . го тиристора 2- относительно начала синусоиды напряжения в прямом (для него) направлении. Момент открывания силового тирис- тора 2 изменяется регулирующим резистором 3. При большем значении сопротивле- ; ния регулируницего резистора 3 конденсатор 4 заряжается медленнее, т.е. тирисТор 8 -управления .и силовой тиристор 2 откроются позже относительно начала сетевой синусоиды. При этом через нагрузку проходит малое среднее значение тока в течение этого полупериода При меньшем значении сопротивления -регулирующего резистора 3 конденсатор 4 заряжается быстрее, при этом тиристор 8 управления и силовой тиристор 2 лткрьшаются раньше и через нагрузку проходит больший ток , Таким образом, регулирование тока в нагрузке производится маломощным регулирующим резистором 3. Применение предлагаемого устрой- ; ства позволяет регулировать перемен-; ный ток в нагрузке величиной- несколь;ко сот и более ампер при использоваН НИИ маломощных элементов-простой Схемы упранления.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТИРИСТОрНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-ПЕРЕМЕННОГО TOICA, содержащий вывод, для подключения сети, вывод для-подключения нагрузки, общий вьшод подключения сети и нагрузIки, встречно-параллельную пару, из силового диода,и силового тиристора, .соединяющую вывод для подключения сети и вывод для подключения нагрузки, регулирующий резисторi коммутирующий, -конденсатор, диод делительнапряжения, два ограничительных резистора ,- дополнительный резистор, ртличающийся тем, что. с целью снижения потерь энергии, в него введены тиристор управления, - . конденсатор, пороговый элемент, причем управляющий электрод силового тиристора через дополнительный резистор соединен-с катодом тиристора управления, анод которого-соединен с первым выводом коммутирующего конденсатора и катодом диода-, второй вывод коммзтирующего- конденсатора соединен с катодом силового тиристора, анод диода соединен со -средней точкой Делителя-напряжения,, состоящего из двух последовательно соеди.ненных резисторов, подключенных другими вьтодами на катод -силового тиристора м общий вьшод, конденсатор W соединен одним выводом с катодом тиристора управления,- а вторым выводом через регулирупощий резистор-с анодом силового тиристора, причем второй вывод конденсатора-соединен через по- роговый элемент и первый ограничительный резистор с управляющим элект родом тиристора-управления, а второй О5 .ограничительный резистор шунтирует 00 ;О ,упраЕ --л;:га Й электрод и катод тиристора управления.

п

к Hatpt/зхе, //

сп