Преобразователь переменного токаВ уНипОляРНыЕ иМпульСы TOKA Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В УНИПОЛЯРНЫЕ

ИМПУЛЬСЫ ТОКА

онденсатора и нулевой точкой звезы вторичных обмоток, а анод - с ервым выходным выводом, катодной руппой тиристоров моста и катодом торого диода,, подключенного аноом к второй обкладке разделителього конденсатора и катоду третьего иода, анод которого соединен с торым выходным выводом и анодной руппой выпрямителя,

В преобразователе при повышении сопротивления нагрузки включается первый диод, присоединяя конденсатор параллельно нагрузке. В реультате замыкается контур, через который колебательный ток инвертора проходит при повышенном сопротивлении нагрузки. При этом конденсатор подзаряжается, а постоянная составляющая тока его разряда имеет возможность протекать ,к выпрямителю через нулевой вывод вторичной -обмотки трансформатора. Поэтому преобразователь становится работоспособным при любой величине сопротивления нагрузки, что повышает его надежность.

На фиг.1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы тока коммутирующей цепи напряжения на нагрузке Оц, тока дополнительного диода ig и напряжения на дополнительном конденсаторе И. Тиристорный преобразователь переменного тока в униполярные импульсы тока (фиг.1) содержит силовой.трансформатор 1, мостовой выпрямитель 2, последователь.ный инверторный мост 3 со встречными диодами и нагрузку 4,присоединенную к полюсу выпрямителя 2. Инверторный мост 3 содержит присоединенные к полюсу выпрямителя 2 через дроссель 5 разделительный конденсатор 6 и инверторный мост, состоящий из тиристоров 7-10, встречных диодов 11-14, и коммутирующей LC-цепочки 15, 16. Нагрузка 4 включенная между катодами тиристоров 9, 10 и полюсом выпрямителя 2, зашунтирована цепочкой из диодов 17 и 18, общая точка которых присоединена к обкладке конденсатора 6. Параллельно нагрузке 4 включена цепь, состоящая из диода 19 и дополнительного конденсатора 20, точка соединения которых подключена к нулевомувыводу вторичной обмотки трансформатора 1..

Преобразователь работает следующим образом,

За счет соединения конденсатора SO с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора напряжение на этом конденсаторе равно приблизительно половине входного напряжения инвертора. При малой величине сопро-, тивления нагрузки величина напряжения на нагрузке 4 не превышает величины напряжения на конденсаторе 20, Поэтому диод 19 заперт и ок

через него не идет. При включении тиристоров 7, 10 колебательный ток перезаряда конденсатора 16 коммутирующей LC-цепи. замыкается по контуру: нагрузка 4, диод 18, разделитель-, ный конденсатор 6, тиристор 7, LC- цепь 16, 15 тиристор 10, После этого включаются встречные диоды 11 и 14 и ток замыкается по контуру: разделительный конденсатор 6, диод 17, нагрузка 4, диод 14,-ЬС-ц пь ;15, 16 диод 11, В, результате через нагрузку 4 протекает униполярный импульс тока, состоящий из двух полуволн колебательных токов тиристоррв 7, 10 и диодов 11, 14. Аналогично протекают процессы при включении тиристоров 8, 9 и диодоб 12, 13При повышенном сопротивлении нагрузки 4 через некоторое время после включения тиристоров 7, 10 напряжени на нагрузке 4 превысит половину входного напряжения инвертора 3. При этом начнет проводить диод 19 и колебательный ток инвертора 3 будет замыкаться также и по цепи: тиристор 7, LC-цепь 15, 16, тиристор 10, диод 19, конденсатор 20, диод 18, разделительный конденсатор 6. Чем больше сопротивление нагрузки, тем раньше включается диод 18 и тем большая доля колебательного тока тиристоров инвертора 3, замыкается через конденсатор 20. При неработающих тиристорах и встречных диодах инвертора через диод 17 и дроссель 5 протекает ток подзаряда разделительного конденсатора 6. При увеличении сопротивления нагрузки увеличивается среднее напряжение на ней. Поэтому за счет включения диода 17 уменьшается напряжение на конденсаторе 6. При некоторой величине сопротивления, нагрузки встречные диоды инвертора 3 перестают включаться. Инвертор продолжает работать без встречных диодов и без увеличения амплксРуды токов тиристоров, так как эта амплитуда определяется разностью напряжений на конденсаторах 6 и 20;

Таким образом, включение параллельно нагрузке цепи из конденсатора и диода, точка соединения которых подключена к нулевому выводу вторичной обмотки силового трансформатора, обеспечивает контур для протекания колебательного тока инвертора при повышенном сопротивлении нагрузки,

. Указанное включение цепи из конденсатора и диода- обеспечивает работоспособность инвертора и преобразователя в целом при любом сопротивлении нагрузки, от режима . короткого замыкания до режима холостого хода. Это повышает надежность, тиристорного преобразователя переменного тока в униполярные импульсы тока при переменном сопротивлении нагрузки.

Формула изобретения

Преобразователь переменного тока в униполярные импульсы тока, содержащий трансформатор, к вторичным обмоткам которого, соединенным звездой, подключен трехфазный выпрямитель, катодная группа которого через дроссель фильтра соединена с

первой обкладкой разделительного конденсатора и с инверторным т иристорным мостом с коммутирующим Lс-контуром в диагонали с обратными диодами, а анодная - с первой обкладкой дополнительного конденсатора и анодами обратных диодов катодной группы тиристоров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен тремя диодами, катод первого из которых

izsztilffAJz7 ji А/г

соединен с второй обкладкой дополнительного конденсатора- и нулевой точкой звезды вторичных обмоток, а анод-с первым выходным выводом, катодной группой тиристоров моста- и катодом второго диода, подключенного анодом к второй обкладке разделительного конденсатора и катоду третьего диода, анод которого соединен с вторым выходным выводом и; анодной группой выпрямителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 462688, кл. В 23 Р 1/02, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 5 № 563258, кл. В 23 Р 1/02, 1975.

3.Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева материалов. Труды УАИ, вып. 64, сб. 4,Уфа, 1974, с.93, рис.2.

I г t J I . -.ja;s # , TZL л: т

/од

Т

г

V