Тиристорный импульсный прерыватель Советский патент 1977 года по МПК H02M3/125 B60L15/08 

этого один датчик нуля тока включен последовательно с перезарядным тиристорол и его выход подключен ко входу формирователя импульсов для коммутирующего тиристора, а другой датчик нуля тока включен последовательно с коммутирующим тиристором, и его выход подключен к регулируемому элементу временной задержки. Такое соединение датчиков нуля тока позволило включать коммутирующий тиристор сразу же по окончании подготовительного перезаряда коммутирующего конденсатора, вследствие чего к коммутирующему тиристору уже не прикладывается двойное напряжение. Кроме того, указанное соединение датчиков нуля тока с формирователями управляющих импульсов позволило упростить систему управления. Принцип управлепия прерывателем при этом остается столь же простым, что и у извеетных двухоперациопных прерывателей, и сводится лишь к регулированию одного элемента временной задержки. Закон регулирования остается одним и тем же во всем диапазоне изменения коэффициента заполнения. На фиг. I дана принципиальная электрическая схема тиристорного импульсного прерывателя; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы применительно к минимальной ширине имнульса напряжепия па выходе тиристорного импульсного прерывателя. Устройство регулирует скорость вращепия электродвигателя постоянного тока с обмоткой 1 якоря и обмоткой 2 возбуждения, которые зашунтированы диодом 3 и нодключены к источнику постоянного тока. Тиристорный импульсный прерыватель содержит главный тиристор 4, зашунтированный диодом 5, контур искусственной коммутации тиристора 4 и систему управления. Контзф искусственной коммутации тиристора 4 и.мпульсного прерывателя содержит цепочку из включенных последовательно перезарядного тиристора 6, датчика 7 нуля тока перезарядного тиристора, коммутирующего тиристора 8 и датчика 9 нуля тока коммутирующего тиристора. Эта цепочка подключена параллельно тиристору 4. Тиристор 6 и датчик 7 зашунтированы цепочкой, состоящей из дросселя 10 и конденсатора И. Система управления импульсного прерывателя содержит задающий генератор 12 импульсов стабильпой частоты, например, ГЦ. Выход его еоедииен с формирователем 13 управляющих импульсов для тиристора 6. Выход датчика 7 тиристора 6 соединен с формирователем 14 управляющих импульсов для тиристора 8. Выход датчика 9 нуля тока тиристора 8 через регулируемый элемент 15 временной задержки соединен с формирователем 16 управляющих импульсов для тиристора 4. Тиристорный импульсный прерыватель работает следующим образом. При пуске двигателя импульсный прерыватель вначале включают с минимальным коэффициентом заполнения импульсов напряжения па его выходе, а затем по мере разгона двигателя постепенно увеличивают коэффициент заполнения до максимального значения, регулируя элемент 15 временной задержки. На фиг. 2 показана временная диаграмма (г-токи, соответствующие указанным на фиг. 1) работы тиристорного импульсного прерывателя для минимального коэффициента заполнения, - / , ЧТО соответствует максимальному значению задержки сигнала в эле.менте 15, т. е. - J- J/ 7Т шах - ,Г причем ПО условиям надежного выключения тиристоров 4, 6, 8 точная выдержка величины Ттах не требуется. Работу прерывателя при рассмотрим, начиная с момента генерации очередного импульса генератором 12, при условии, что конденсатор 11 заряжен до полного напряжения с полярностью, как показано на фиг. 1, тиристоры 4, 6, 8 выключены. Работу устройства удобно рассмотреть с помощью фиг. 2, па которой to, ti, tz, t, tt, отражают соответствуюищс моменты времени. Нмнульс с выхода геператора 12 в лшмент времени /о через формирователь 13 включает тиристор 6, в результате чего образуетея контур перезаряда копденсатора И. Этот контур содержит конденсатор 11, дроссель 10, тиристор 6 и датчик 7. К моменту ti конденсатор 11 перезаряжается с полярностью противоположной, показаппой на фиг. 1. В момент ti окончания подготовительного перезаряда конденсатора 11 срабатывает датчик 7, генерируя сигнал, запускающий формирователь 14, который при это.VI включает тиристор 8. Поскольку датчик 7 включает тиристор 8 еще до момента полного выключения перезарядного тиристора 6, то к коммутирующему тиристору 8 двойное питающее напряжение приложено не будет. С включением тириетора 8 начинается рабочий перезаряД конденсатора И через дроссель 10, тиристор 8 и диод 5. Если тиристор 4 был включен, то при этом происходит его выключение. Для включения тиристора 4 используетея импульс, генерируемый датчиком 9 в момент г.1 окончания рабочего перезаряда конденсатора 11. Этот импзльс проходит через элемент 15 и запускает формирователь 16, который и включает тиристор 4. Если этот элемент 15 настроен на задержку Ттах, то импульс на тиристор 4 поступит в момент /2, но уже в следующем периоде работы прерывателя. При уменьшении задержки сигнала в элементе 15 продолжительпость имиульса напряжения на выходе прерывателя будет увеличиваться. Нри тиристор 4 будет включаться непосредственпо после выключения тиристора 8,

т. е. в момент /4, при этом коэффициент заполнения /Сзтах 1Таким образом, па временной диаграмме фиг. 2 видны следующие характерные моменты:

0 - генерация импульса генератором 12 и включение тиристора 6; ti - окончание нодготовительного перезаряда конденсатора 11, выключение тиристора 6 и включение тиристора 8; /2 - момент окончания нереключения тока двигателя с диода 3 на тиристор 8, включение диода 5, причем нри , t - момент включения диода 5, начало нереключения тока двигателя с тиристора 8 на диодЗ; 4 - выключение тиристора 8.

Момент включения тиристора 4 может регулироваться с помощью элемента 15, уиравляемого в пределах от момента t:, данного периода до момента tz следующего периода, благодаря чему получаем изменение коэффициента заполнения в пределах .

Датчики 7 и 9 пуля тока, используемые в данном прерывателе, выполнены по типовым схемам.

Технико-экономическая эффективность предложенного нрерывателя определена путем сравнения его с серийно выпускаемым преобразователем. При этом установлено, что описанный нрерыватель обеспечивает вдвое меньшее минимальное значение коэффии.иента занолнения, чем серийный, нозволяет реализовать коэффициент заполнения, равный единице.

6 Формула изобретения

Тиристорный имнульсный прерыватель, содержащий главный, коммутирующий и нерезарядный тиристоры с формирователями имнульсов для них, регулируемый элемент временной задержки, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов для главного тиристора, и датчики нуля тока, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности и уирощения конструкции, один датчик нуля тока включен носледовательио с перезарядным тиристором, и его выход подключен ко входу формирователя импульсов для коммутирующего тиристора, а другой датчик нуля тока включен носледовательно с коммутирлющим тиристором и его выход подключен к регулируемому элементу временной задержки.

Источники информации, Г1ринять:е во внимание нри экспертизе

1.Бирзниекс Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока. М., «Энергия, 1974.

2.Феоктистов В. И. и др. Применение датчиков нуля тока в преобразователях электроподвижного еостава. Сб. «Труды МИИТа, вып. 424, 1973.

3.Т. А. Глазенко. Иолуг роводннковые преобразователи в электроприводах постоянного тока. Л., «Энсргня 1973, стр. 69-72 и 158- 168.

Ф

ffГО

12