СТАТИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1974 года по МПК H03K17/567 H02M1/08 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в тех случаях, когда требуется широкий диапазон регулирования постоянного тока.

Известные схемы статических тиристорных ключей постоянного тока с коммутирующей емкостью не позволяют обеспечить устойчивой работы при широтно-импульсном регулировании в режиме полного смыкания импульсов, т. е. наличия на нагрузке полного напряжения регулируемого источника ностоянного тока. Процесс полного открытия ключа является необратимым, т. е. дальнейшая обратная регулировка ключа невозможна. Для восстановления нормального режима работы ключа необходимо разорвать силовую цепь, что в ряде случаев является недопустимым.

Цель изобретения - расширить диапазон регулирования до 100% длительности выходных импульсов без срыва регулировки.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что между отрицательным полюсом источника постоянного тока и обшей точкой коммутирующих индуктивности и конденсатора включен резистор.

На чертеже приведена принципиальная схема статического ключа постоянного тока.

Ключ содержит источник постоянного тока 1, вспомогательный вентиль 2 для перезаряда коммутирующего конденсатора 3, главный тиристор 4, вспомогательный тиристор 5, дроссель 6, зарядный резистор 7, разделительный венттль 8, цепи нагрузки 9 и схему управления 10 главным и вспомогательным тпристорамп.

Прадлагаемый ключ работает следующим образом.

На главный тиристор 4 со схемы управления 10 подаются импульсы управления с ностоянной частотой следования. Регулирование напряжения на нагрузке производится путем изменения длительности открытого н закрытого состояний главного тиристора 4. На вспомогательный тнристор 5 со схемы управления

10 подаются задержанные по времени импульсы управленпя относительно момента включения главного тиристора 4. С приходом управляющего импульса на вспомогательный тиристор 5 он открывается, и коммутирующий

конденсатор 3, предварительно заряженный но двум цепям: положительный нолюс источника постоянного тока 1 - коммутирующий конденсатор 3 - дроссель 6 - разделительный вентиль 8 - нагрузка 9 - отрицательный полюс источника I и положительный полюс источника 1 - коммутируюший конденсатор 3 -- резистор 7 - отрнцательный полюс источника 1 с полярностью, указанной на чертеже, перезаряжается по цепи: вспомогательный тпристор 5 - дроссель 6 - коммутирующий конденсатор 3. В результате колебательного перезаряда конденсатора 3 при переходе тока LC-контура на элементах 3, 6 через ноль вспомогательный тиристор 5 закрывается, а конденсатор 3 заряжается обратным напряжением с полярностью, указанной на чертеже в скобках. Напряжение конденсатора 3 через разделительный вентиль 8 прикладывается к главному тиристору 4, который при этом закрывается. После выключения главного тиристора 4 разряд конденсатора 3 продолжается через вентиль 2.

При отсутствии резистора 7 время заряда конденсатора 3 равно времени выключенного состояния главного тиристора 4. С увеличением напряжения на нагрузке уменьшается время выключенного состояния главного тиристора 4 и, следовательно, уменьшается напряжение на конденсаторе 3. Величина этого напряжения оказывается недостаточной для гашения главного тиристора 4, что приводит к потере его управляемости. Поэтому при отсутствии резистора 7 невозможно плавно регулировать напряжение на нагрузке до напряжения источника постоянного тока, так как минимальное время выключенного состояния главного тиристора 4 определяется из условий устойчивой работы ключа.

При включении резистора 7 к обш,ей точке соединения конденсатора 3 и дросселя 6 и отрицательному полюсу источника 1 этот недостаток устраняется. В этом случае конденсатор 3 заряжается также и во время включенного состояния главного тиристора 4 по цепи: положительный полюс источника 1 - конденсатор 3 - резистор 7 -- отрицательный полюс источника 1. Величина напряжения заряда на нем не зависит от режима работы ключа. К тому же повышается устойчивость работы преобразователя при кратковременных толчках тока в цепи нагрузки. При кратковременном увеличении тока в цеии нагрузки напряжение на конденсаторе 3 можсг оказаться недостаточным для гашения главного тиристора 4, однако полной потери управляемости главным тиристором 4 не иро5 исходит, так как в следуюи;ий период работы преобразователя, когда ток в нагрузке уменьшится до номинального значения, конденсатор 3 будет подготовлен к гашению главного тиристора 4.

Предмет изобретения

Статический ключ постояиного тока, содержащий источник иостоянного тока, основной и вспомогательный тиристоры с уиравляюи1,им

5 органом, разделительный и вспомогательный вентили, коммутирующие конденсатор и дроссель, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и иовышения устойчивости работы, между отрицательным полюсом источника постоянного тока и обшей точкой коммутирующих конденсатора и дросселя включен резистор.