Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/135 

11283902

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к импульсным преобразователям постоянного напряжения, и может быть использовано в системах промышленного элек- 5 тропривода постоянного тока, а также для тягового электропривода городского электрофицированного транспорта.

На фиг,1 представлена схема им- 0 пульсного преобразователя постоянного напряжения с компенсирующим двухоб- моточным дросселем; на фиг.2 - временные диаграммы коммутационного процесса.

Импульсный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) состоит из основного тиристора 1, шунтированного цецью из последовательно соединенных

заряда (интервал времени , ) ток коммутирующего конденсатора 8 протекает через основной тиристор 1 во встречном направлении, вследствие чего происходит уменьшение тока основного тиристора до нуля.

В момент времени t основной тиристор 1 переходит в непроводящее с. стояние, ток нагрузки замыкается по цепи, содержащей источник питания Е, нагрузку 12, вторичную обмотку 5 двухобмоточного дросселя 4, коммути рующий дроссель 9, диод 7 и коммути рующий конденсатор 8. Одновременно открывается диод 2, образуя колебательный контур 8-2-3-У-7-8. В процес се колебательного перезаряда часть н напряжения коммутируюп1его конденсатора 8 прикладывается к первичной

шунтирующего диода 2 и первичной об- 20 обмотке 3 двухобмоточного дросселя 4,

,

мотки 3 двухобмоточного вспомогательного коммутирующего дросселя 4, вторичная обмотка 5 которого включена последовательно в цепь нагрузки, подключенной к + источника питания, вспомогательного тиристора 6, шунтированного диодом 7, коммутирующих конденсатора 8 и дросселя 9, обратного диода 10 и дополнительной цепи до- заряда 11 коммутирующего конденсатора, включенной между анодом вспомогательного тиристора и шиной + источника питания.

Преобразователь работает следующим образом.

К моменту времени t (фиг.2) коммутирующий конденсатор заряжен до напряжения питания с полярностью, показанной на фиг.1. Предварительный заряд коммутирующего конденсатора 8 происходит через цепь дозаряда 11 и параллельно по цепи, содержащей нагрузку 12, вторичную обмотку 5 двухобмоточного дросселя 4, коммутирующий дроссель 9 и диод 7.

В момент времени t отпирается вспомогательный тиристор 6 и происходит подготовительный перезаряд коммутирующего конденсатора 8. Ток подготовительного перезаряда протекает по контуру 8-6-9-1-8. Из-за наличия диода 7 сразу же после окончания подготовительного перезаряда начинается

Предлагаемое изобретение позволит расширить диапазон регулирования выходного напряжения преобразователя, понизить стоимость машин постоянного тока, снизить массо-габаритные показатели за счет возможности соответкоммутационный перезаряд коммутирующего конденсатора 8, свйзанный с за- 55 ствуюв его выбора соотношений парамет- пиранием основного тиристора 1 и про- ров коммутирующих дросселей, повысить текающий по контуру 8-1-9-7-8. На на- надежность работы преобразователя пу- чальной стадии коммутационного пере- тем улучшения кривой напряжения, призаряда (интервал времени , ) ток коммутирующего конденсатора 8 протекает через основной тиристор 1 во встречном направлении, вследствие чего происходит уменьшение тока основного тиристора до нуля.

В момент времени t основной тиристор 1 переходит в непроводящее с. стояние, ток нагрузки замыкается по цепи, содержащей источник питания Е, нагрузку 12, вторичную обмотку 5 двухобмоточного дросселя 4, коммути рующий дроссель 9, диод 7 и коммути рующий конденсатор 8. Одновременно открывается диод 2, образуя колебательный контур 8-2-3-У-7-8. В процес се колебательного перезаряда часть н напряжения коммутируюп1его конденсатора 8 прикладывается к первичной

которая трансформируется на вторичную обмотку 5. Напряжение на первичной обмотке двухобмоточного компенсирующего дросселя 4 является обратным для основного тиристора 1 и необходимым для восстановления его запирающих свойств.

Встречное включение двух обмоток двухобмоточного дросселя 4 снимает коммутационное перенапряжение на нагрузке, создаваемое обмоткой 3. К концу колебательного перезаряда (момент времени tj) диод 2 закрывается и наступает стадия дозаряда коммутирующего конденсатора постоянным током нагрузки по цепи Е-12-5-9-7-8-Е, а также через цепь дозаряда 11.

В момент времени t напряжение на конденсаторе 8 равно напряжению питания Е. Обратный диод 10 отпирается. Напряжение на конденсаторе фиксируется на уровне Е, ток нагрузки замыкается по контуру 12-5-9-10-12.

В режиме непрерывной проводимости основного тиристора напряжение на коммутирующем конденсаторе поддерживается на уровне Е за счет его доза- ряда через цепь 11.

Предлагаемое изобретение позволит расширить диапазон регулирования выходного напряжения преобразователя, понизить стоимость машин постоянного тока, снизить массо-габаритные показатели за счет возможности соответствуюв его выбора соотношений парамет- ров коммутирующих дросселей, повысить надежность работы преобразователя пу- тем улучшения кривой напряжения, прикладываемого к основному тиристору после его запирания (снижения скачка напряжения в момент закрытия д-ио- да 2).

Формула изобретения

питания и к одному из выводов нагруз ки, второй вывод которой подключен к аноду основного тиристора, а также коммутирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена непосредственно с анодом вспомогательного тиристора и через цепь дозаряда связана с плюсовым выводом источника пиfO

Импульсный преобразователь постоянного напряжения, содержащий основной тиристор, шунтированный цепью, состоящей из последовательно соединенных шунтирующего диода и вспомогательного коммутирующего дросселя, вспомогательный тиристор, шунтированный в обратном направлении диодом, анод которого соединен через коммути-t5 и повьппения надежности, в цепь нагру рующий дроссель с анодом основного зки последовательно введена дополни- тиристора и непосредственно с анодом тельная встречно включенная обмотка обратного диода, катод которого под- . вспомогательного коммутирующего дрос ключен к плюсовому выводу источника селя.

тания, а другая- его обкладка подключена к общей точке соединения минусового вьшода источника питания и катода основного тиристора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования

Сост,авитель Т.Добровольские Редакто2 А ДолиничТех2еаЛ.Ходаквд,Ko2EeKTo2A.

Заказ 7454/54Тираж 661 Подписное

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.

питания и к одному из выводов нагрузки, второй вывод которой подключен к аноду основного тиристора, а также коммутирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена непосредственно с анодом вспомогательного тиристора и через цепь дозаряда связана с плюсовым выводом источника пии повьппения надежности, в цепь нагру зки последовательно введена дополни- тельная встречно включенная обмотка вспомогательного коммутирующего дрос селя.

и повьппения надежности, в цепь нагру зки последовательно введена дополни- тельная встречно включенная обмотка вспомогательного коммутирующего дрос селя.

тания, а другая- его обкладка подключена к общей точке соединения минусового вьшода источника питания и катода основного тиристора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования

фиг . 2

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах промышленного электропривода постоянного тока. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение надежности. Устройство содержит основной тиристор 1, зашунтированный цепью из последовательно соединенных шунтирующего диода 2 и обмотки 3 вспомогательного коммутирунядего дросселя 4. Дополнительная обмотка 5 коммутирующего дросселя 4 включена в цепь нагрузки 12, подключенной к плюсу источника питания, вепоиерв тельный тиристор 6 зашунтирован диодом 7. Коммутирующий конденсатор 8 включен между катодом диода 7 и анодом диода 2, соединенным с минусом источника питания. Дроссель 9 включен между катодом тиристора 6 и анодом тиристора 1. Катйд тиристора 6 через обратный диод 10, а его катод через цепь 11 дозаряда коммутирукнчего конденсатора 8 подключены к г.люсу источника питания. Поставленная цель достигается благодаря введению в цепь нагрузки обмотки 5, что позволяет осуществить соответствующий выбор соотношений параметров коммутирующих дросселей, необходимый для снятия коммутационного перенапряжения на нагрузке, создаваемого обмоткой 3, и улучшить форму кривой напряжения, прикладываемого к тиристору 1 после его запирания за счет снижения скач.ка напряжения в момент закрытия диода 2. 2 ил. (Л