Преобразователь постоянного тока в переменный Советский патент 1986 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, может использоваться для питания активно- индуктивной нагрузки и, кроме того, может найти применение в электротех нологии, электроприврде и в других областях.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение стоимости и массы преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь частоты содержит источник питания 1, мост на тиристорах 2-5 с конденсатором 6 в диагона ли переменного тока, используемый для регулирования величины тока в нагрузке 7 при направлении тока в нагрузке, совпадающем со стрелкой, дополнительные тиристоры 8 и 9, обр зующие совместно с тиристорами 2 и однофазный мост с конденсатором 6 в диагонали переменного тока, используемый для регулирования величины реверсивного тока в нагрузке 7 (направленного навстречу стрелке); вспомогательные тиристоры 10 и II, используемые для изменения направления тока в нагрузке 1 и для образования цепи, по которой протекает ток нагрузки при отключении ее от истрчника питания 1, обратные тиристоры 12, 13 и диоды 14, 15,- образующие обратный мост, используемый для рекуперации энергии в источник питания I (диоды 14 и 15 дополнительно используются для образования цепи, по которой протекает ток нагрузки при отключении нагрузки 7 от источника питания 1) , встречно-параллельно соединенные регулирующие тиристоры 16 и диод 17, образующие узел, предназначенный для отключения остальной части преобразователя от источника питания I с целью осуществления перезаряда конденсатора 6 током нагрузки в режиме рекуперации.

Преобразователь работает следующим образом.

Форма и частоты тока нагрузки преобразователя повторяют форму и частоту эталлоногр сигнала, вырабатьюае- мого схемой управления и представляющего собой в случае .синусоиду.

Преобразователь создает в нагрузке 7 положительную полуволну тока (при этом направление тока нагрузки сов

падает с показанной на схеме стрелкой) и отрицательную полуволну тока (при этом направлении тока в нагрузке противоположно показанной на схеме стрелке).

Рассмотрим работу схемы при формировании положительной полуволны.

Пусть в исходном состоянии знак заряда ко зденсатора 6 соответствует знакам в скобках схемы. Отпираются тиристоры 2, 5, 11, 16, и конденсатор 6 начинает перезаряжаться по цепи; тиристор 2 - конденсатор 6 - тиристор 5 - нагрузка 7 - тиристор 11, 16. Знак напряжения заряженного в конце этого процесса конденсатора 6 соответствует знакам на схеме без скобок. В результате перезаряда конденсатора 6 ток нагрузки 7 возрастает.

В момент времени, когда напряжение на конденсаторе 6 превысит по величине напряжение источника питания 1, напряжение на нагрузке 7 меняет знак. Поэтому отпирается диод 14 и ток нагрузки 7 замыкается по цепи; нагрузка 7 - тиристор 11 - диод 14 - нагг рузка 7, а тиристоры 2, 5 и 16 запираются. Скорость уменьшения тока нагрузки 7 определяется ее парамет- рами.

Если необходимо увеличить ток в нагрузке 7, то отпираются тиристоры 3, 4 и 16. Конденсатор 6 начинает перезаряжаться по цепи; тиристор 3 - конденсатор 6 -тиристор 4- нагрузка 7- тиристоры П , 16. При этом диод 14 запи-- рается. Знак напряжения заряженного в конце этого процесса конденсатора 6 соответствует знакам на схеме в скобках. В результате перезаряда конденсатора 6 ток нагрузки 7 возрастает,

В момент времени, когда напряжение на конденсаторе 6 превысит по величине напряжение источника питания I, напряжение на нагрузке 7 меняет знак, Поэтому отпирается диод 14 и ток нагрузки 7 замыкается по цепи: нагрузка 7 - тиристор 11 - диод Г4 - нагрузка 7, а тиристоры 3, 4 и 16 запираются. При этом скорость уменьшения тока нагрузки 7 определяется ее параметрами.

Путем поочередного отпирания групп тиристоров 2, 5, 11, 16иЗ, 4, 11, -16 осуществляется дальнейшее увеличение тока нагрузки. Формирование отрицательной полуволны проходит ана

3

логично при включении тиристоров 2, 9, 10, 16 или 3, 8, 10, 16. Регулируемое уменьшение тока осуществляется путем рекуперации энергии нагрузки 7 в источнике питания 1.

Рассмотрим процесс рекуперации пр условии, что ток в нагрузке 7 протекает в направлении, показанном стрелкой, а все вентили закрыты, за исключением тиристора 11 и диода 14, направление напряжения кс :денсатора 6 соответствует знакам в скобках схемы.

Отпираются тиристоры 2, 5, 13, тиристор 11 и диод 14 запираются, то нагрузки 7 протекает по цепи: тиристор 2 - конденсатор 6 - тиристор 5 - нагрузка 7 - тиристор 13 - тиристор 2, В результате конденсатор 6 перезаряжается током нагрузки 7, а направление напряжения на нем в конце этого перезаряда соответствует знака конденсатора 6 без скобок.

Когда величина этого напряжения конденсатора станет равной напряжению источника питания 1, отпираются диоды 17, 14 и ток нагрузки протекает в источник питания по цепи: диоды 17, 14 - нагрузка 7 - тиристор 13 - источник 1 - диод 17. При этом тиристоры 2 и 5 запираются. В результа те рекуперации энергии в источник питания 1 ток нагрузки 7 уменьшается Когда ток нагрузки уменьшится до требуемой величины (определяемой величиной эталлонного сигнала, вырабатываемого схемой управления), отпираются тиристоры 3, 4, II, 16 и вентили 13, 14, 17 запираются. Происходит перезаряд конденсатора 6 по цепи: тиристор 3 --конденсатор 6 - тиристор 4 - нагрузка 7 - тиристоры II, 16, в результате которого направление напряжения конденсатора 6 соответствует знакам на схеме в скобках, а ток в нагрузке 7 возрастает, Затем аналогично описанному, ток на

Редактор М. Бандура Заказ 4423/55

Техред О.Гортвай Корректор

Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

20

51

5

10

15

25

30

5

0

5

265«

грузки замыкается по цепи: нагрузка 7 - тиристор 11 - диод 14 - нагрузка 7, а тиристоры 3, 4, 16 запираются,

Дпя дальнейшего уменьшения токи в нагрузке 7 отпираются тиристоры 2, 5, 13 и работа схемы повторяется аналогично описанному.

Подобным же образом происходит работа схемы, если в исходном состоянии направление напряжения на конденсаторе 6 соответствует знакам схемы без скобок.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий однофазный тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, подключенный анодной группой тиристоров к положительному входному вьшоду, а катодной группой - к первому выходному вьшоду, соединенные с выводами конденсатора два дополнительных тиристора, подключенных катодами к второму выходному вьшоду, причем выходные вьшоды соединены с анодами вспомогательных тиристоров и подключены к диагонали переменного тока обратного вентильного моста, хатодг- ная группа вентилей которого образована тиристорами, подключенными к положительному выводу, а также два встречно-параллельно соединенных регулирук)щих вентиля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности к снижения стоимости и массы преобразователя, анодная группа вентилей обратного моста образована диодами, причем последние совместно с катодами вспомогательных вентилей подключены к отрицательному входному вьшоду через указанные ре- гулирукндие вентили, выполненные в виде тиристора и диода подключенного к указанному входному выводу анодом,

Составитель И, Жеребина

Техред О.Гортвай Корректор М. Демчик

Изобретение относится к электротехнике и используется для питания активно-индукционной нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности и снижение стоимости и массы преобразователя. Устройство содержит мост на тиристорах (Т) 2-5, конденсатор (К )6, Дополнительные ТВ, 9 образуют совместно с Т 2 и 3 однофазный мост с К 6, регулирующим величину реверсивного тока нагрузки. Вспомогательные Т 10 и 11 используются для измерения направления тока нагрузки. и протекания его при отключении от источника питания. Обратные Т 12 и 13, диоды (Д) 14 и 15 образуют обратный мост, используемый для рекуперации энергии. Регулирующие Т 16 и диод 17 образуют узел для отключения остальной части преобразователя от источника питания 1 с целью осуществления перезаряда К 6 током нагрузки в режиме рекуперации. Подключение анодов обратных диодов 14, 15 к катодам Т 10, 11 и через Т 16 и диод 17 . к минусовому выводу обеспечивает повышение надежности и улучшение массо- габаритных показателей устройства. I ил. (Л to сд to 05 сл