Реверсивный тиристорный усилитель мощности Советский патент 1977 года по МПК H02P5/16 

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в автоматизированных электроприводах постоянного тока.

Известные реверсивные тиристорные усилители мощности 1 содержат подключенные к источнику питания тиристорный мост, встречный диодный мост, общий узел искусственной коммутации, состоящий из двух тиоисторов, включенных последовательно между зажимами источника питания, параллельно одному из которых включена последовательная цепочка из первичной обмотки импульсного трансформатора и конденсатора.

Цель изобретения - упрощение регулирования среднего напряжения на нагрузке разнополярными щиротно-модулированными импульсами.

Это достигается тем; что две вторичных обмотки импульсного трансформатора разноименными концами подключены к различным полюсам нагрузки, а другими концами - к точкам соединения разноименных электродов тиристоров моста.

Принципиальная схема усилителя мощности изображена на чертеже;

Усилитель содержит подключенные к источнику питания 1 тиристорный мост на тиристоpax 2-5, встречный диодный мост на диодах 6-9. к выходным зажимам которого подключен якорь 10 двигателя постоянного тока.

Узел искусственной коммутации состоит из тиристоров 11, 12, конденсатора 13 и импульсного трансформатора с первичной обмоткой 14 и двумя вторичными обмотками 15 и 16. Работа усилителя заключается в следующем. Среднее напряжение на нагрузке регулируется за счет изменения относительной продолжительности включенного состояния тиристоров четной (тиристоры 2, 4) и нечетной (тиристоры 3, 5) групп при переменной частоте коммутации. При нулевом сигнале управления частота максимальная, а относительная продолжительность включенного состояния ти5 ристоров каждой группы одинакова. Следовательно, пульсации тока в нагрузке минимальны, а среднее напряжение на нагрузке равно нулю. Отключение обоих тиристоров четной или нечетной группы происходит одновременно в

результате перезаряда конденсатора 13 в контуре соответственно с тиристором 1 1 или 12 (13-1 - 11 - 14 или 13-14-12). При этом к первичной обмотке 14 импульсного трансформатора прикладывается напряжение, которое трансформируется во вторичные обмотки 15,

5 16 и является коммутирующим.

При перезаряде конденсатора 13 в контуре с тиристором 11 на зажимах вторичных обмоток, отмеченных точками, появляется положительный потенциал, превышающий потенциал источника питания. Это приводит к отключению ранее включенных тиристоров 2 и 4 в контурах 15-2-1-6 и 16-8-1-4.

В паузе между отключением тиристоров 2, 4 и включением тиристоров 3, 5 необходимой для окончания перезаряда конденсатора ток якоря 10 замыкается в контуре 10-8-1-6, где ЭДС самоиндукции разряжается на источник питания. После окончания паузы включаются тиристоры 3, 5, отключение которых происходит нри перезарядке конденсатора 13 в контуре с тиристором 12. На зажимах обмоток 15 и 16 появляется отрицательный потенциал, превышающий потенциал источника питания, а отключение тиристоров 3, 5 происходит в контурах 15-9-1-5, и 16-3-1-7. Ток якоря в паузе замыкается в контуре 10-9-1-7.

При подаче управляющего сигнала частота коммутации в устройстве снижается, продолжительность включенного состояния одной из групп тиристоров моста увеличивается, а продолжительность включенного состояния тиристоров второй группы остается неизменной. На нагрузке появляется среднее напряжение, увеличивающееся со снижением частоты коммутации.

Изменение частоты коммутации не меняет характер процессов, происходящих в устройстве. Особенность состоит лишь в том, что если в паузе ток якоря не снижается до нуля, то

тиристоры группы, раоотающеи с .минима.чьнои продолжительностью включенного состояния, не включается так, как к ним приложено напряжение, равное прямому падению напряжения на параллельных им диодах.

Формула изобретения

Реверсивный тиристорный усилитель мощности, содержащий подключенные к источнику питания тиристорный мост, встречный диодный -МОСТ, общий узел искусственной коммутации, состоящий из двух тиристоров, включенных последовательно между зажима.ми источника питания, параллельно одному из которых включена последовательная цепочка из первичной обмотки импульсного трансформатора и конденсатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулирования среднего напряжения па нагрузке разнополярными широтно-модулированными импульсами, две вторичные обмотки импульсного трансформатора разноименными концами подключены к различным полюсам нагрузки, а другими концами - к точкам соединения разноименных электродов тиристоров моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сборник «Управляемые кремневые вентили (тиристоры) в электроприводе и промышленной автоматике, ч. 1 ЛДНТП, 1968, Л, с.53.