Однотактный преобразователь постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02M3/135 

тирующие конденсатор 4 и дроссель 8, обратные диоды .9,10 и дополнительные дроссели 2,11. Дроссель 2 включен между положительным входным выводом

3и общей точкой соединения анода тиристора 1 с катодом диода 9. Дроссель 11 включен между общей точкой соединения катода тиристора 1 с анодом тиристора бис конденсатором

4и катодом диода 10, анодом соединенным с дросселем 8 и одним из выходных выводов. Свободные выводы конденсатора 4 и дросселя 8 соединены с отрицательным входным выводом„

Анод диода 9 соединен с катодом тиристора бис другим выходным выводом. Введение дросселей 2,11 и указанное соединение элементов устройства позволяют вывес.ти из цепи заряда конденсатора 4 нагрузку 7 и дроссель 8, что позволяет повысить напряжение на конденсаторе 4 и сделать , его независимым от сопротивления нагрузки. При этом уменьшается скорость нарастания напряжения на тиристорах 1,6 и создаются новые цепи рекуперации энергии, не рассеиваемой на нагрузке. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения на нагрузке или частоты вращения в автономном электроприводе постоянного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение коммутационной способности при одновременном снижении скорости нарастания напряжения и повышение надежности работы на частотах, близких к резонансной. Устройство содержит зарядный 1 и силовой 6 тиристоры, соединенные последовательно, коммутирующие конденсатор 4 и дроссель 8, обратные диоды 9, 10 и дополнительные дроссели 2, 11. Дроссель 2 включен между положительным входным выводом 3 и общей точкой соединения анода тиристора 1 с катодом диода 9. Дроссель 11 включен между общей точкой соединения катода тиристора 1 с анодом тиристора 6 и с конденсатором 4 и катодом диода 10, анодом соединенным с дросселем 8 и одним из выходных выводов. Свободные выводы конденсатора 4 и дросселя 8 соединены с отрицательным входным выводом. Анод диода 9 соединен с катодом тиристора 6 и с другим выходным выводом. Введение дросселей 2, 11 и указанное соединение элементов устройства позволяют вывести из цепи заряда конденсатора 4 нагрузку 7 и дроссель 8, что позволяет повысить напряжение на конденсаторе 4 и сделать его независимым от сопротивления нагрузки. При этом уменьшается скорость нарастания напряжения на тиристорах 1, 6 и создаются новые цепи рекуперации энергии, не рассеиваемой на нагрузке. 1 ил.

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовым полупроводниковым (тиристорным) преобразователям электрической энергии, и может быть использовано для регулирования напряжения на нагрузке или частоты вращения в автономном электроприводе постоянного тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя, повышение его коммутационной способности при одновременном снижении скорости нарастания напряжения на тиристорах и повышение надежности работы на частотах, близких к резонансной.

На чертеже представлена схема однотактного преобразователя постоянного тока.

Преобразователь состоит из зарядного тиристора 1, включенного анодом с дополнительным входным дросселем

2к положительному входному выводу

3источника питания, а катодом - последовательно с коммутирующим конденсатором 4 - к отрицательному входному выводу 5 источника питания-, силового тиристора 6, подключенного анодом к катоду зарядного тиристора

1, а катодом - последовательно с нагрузкой 7 и коммутирующим дросселем 8 - к отрицательному входному выводу 5 источника питания; обратного диода 9, включенного анодом к катоду тиристора 6, а катодом - к аноду зарядного тиристора 1; обратного диода.10, включенного анодом к линии

5

0

25

30

35

связи нагрузки 7 с коммутирующим дросселем 8, а катодом - последовательно с дополнительным дросселем 11 - к аноду силового тиристора 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсами постоянной частоты, сформированными в схеме управления, осуществляют поочередное открытие тиристоров 1,6. При открытом тиристоре 1 происходит резонансный заряд коммутирующего конденсатора 4 до двойного напряжения источника питания по цепи плюс источника питания - входной дроссель 2 - зарядный тиристор 1 - конденсатор 4 - минус источника питания, в процессе которого ток через тиристор 1, конденсатор 4, минус источника питания, достигнув максимального значения, снижается до нуля, благодаря чему обеспечивается естественная коммутация тиристо- в1 режиме прерывистых токов. о ,При открытии силового тиристора 6 происходит резонансный перезаряд конденсатора 4 по цепи плюс конденсатора 4 - тиристор 6 - нагрузка 7 - коммутирующий дроссель 8 - минус конденсатора 4 и параллельно в течение некоторого времени, когда напряжение на конденсаторе больше напряжения источника питания, по цепи плюс конденсатора 4 - тиристор 6 - „ обратный диод 9 - входной дроссель 2 - плюс источника питания - сопротивление источника питания или шунтирующей его емкости-минус конденсатора 4, причем сумма падения напряжения на силовом тиристоре 6 и на обратном диоде 9 является обратным (запирающим) напряжением заурядного тиристора 1. Последующий резонансный перезаряд конденсатора 4, при котором запирается силовой тиристор 6, происходит по цепи плюс конденсатора 4 - дроссель 8 - обратный диод 10 - дополнительной дроссель 11 - минус конденсатора 4.

При уменьшении потребления энергии нагрузкой растет ток рекуперации энергии через обратный диод 9 и входной дроссель 2 в сеть. При коротком замыкании нагрузки потребле- , ние энергии преобразователем минимально, поскольку обусловлено лишь потерями энергии, связанными с резонанс- ным обменом энергии между конденсатором 4 и индуктивностями дросселей 2,8,11.

В режиме непрерывных токов надежное запирание зарядного тиристора 1 осуществляется за счет падения напряжения на силовом тиристоре 6 и обратном диоде 9, запирание же силового тиристора 6 осуществляется за счет падения напряжения,., на обратном диоде 10 и дросселе 11, благодаря чему повышаются частотные свойства схемы.

При работе устройства с двигателем постоянного тока процессы аналогичны, причем энергия, запасенная индуктивность цепи якоря в период проводимости силового тиристора 6, разряжается по цепи нагрузка 7 (двигатель постоянного тока) - обратный диод 10 - дроссель 11 - силовой тиристор 6 - нагрузка 7.

Таким образом, предлагаемый одно- тактный преобразователь тока может устойчиво работать в широком диапазоне изменения сопротивления нагрузки, на нагрузку с противоЭДС при

Редактор А.Маковская

Составитель Т.Добровольские

Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Заказ 2165/54

Тираж 647

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Q

5 0

5 о

5

0

5

повышенной коммутационной способности, повышенных частотных свойствах и низких значениях скорости нарастания напряжения на тиристорах.

Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного тока, содержащий положи- тельный и отрицательный входные выводы для подключения источника питания, последовательно соединенные зарядный и силовой тиристоры, коммутирующий конденсатор, одной обкладкой подключенный к общей точке соединения зарядного и силового тиристоров, а другой обкладкой соединенный с коммутирующим дросселем, и два обратных диода, первый из которых катодом соединен с анодом зарядного тиристора, причем катод силового тиристора и свободный вывод коммуг тирующего дросселя образуют соответственно первый и второй выходные выводы для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения коммутационной способности при одновременном снижении скорости нарастания напряжения на тиристорах и повышения надежности работы на частотах, близких к ре- зонансной, введены два дополнительных дросселя, первый из которых включен между положительным входным выводом и анодом зарядного тиристора, а второй - между общей точкой соединения зарядного и силового тиристоров и катодом второго обратного диода, анод которого соединен с вторым выходным выводом, причем анод первого обратного диода соединен с катодом силового тиристора, а общая точка соединения коммутирующих конденсатора и дросселя подключена к отрицательному входному выводу.

Подписное