Преобразователь постоянного напряженияВ пЕРЕМЕННОЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к преобразова- тепьной технике и может быть испопьзова но в качестве источника питания токами высокой частоты цпя эдектротермических установок. Известны тиристорные преобразовате- пи постоянного напряжения в переменное, содержащие преобразовательный мост на тиристорах, зашунтированных обратными диодами, коммутирующие конденсатор и дроссель в диагонали переменного тока и фильтровой дроссепь в цепи постоянного тока. Нагрузка подключена к мосту через раздепитепьный конденсатор и защитный дроссель 1 и Г2. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является тиристорный преобразователь, содержащий блок защиты и управления сиповы- . ми тиристорами, дифференциальный датчик инвертор, состоящий из вентильного моста со встречно-параллельными диодами, одна диагональ которого образована после довательно соединенными коммутирующими

В ПЕРЕМЕННСЖ конденсатором и дросселем, а другая диагональ содержит последовательно соединенные разделительный конденсатор, защитный дроссель, нагрузку и подключена через входной дроссель к источнику питания, причем дифференциальный датчик введен во входную цепь вентильного моста 3j. К недостаткам преобразователя следует отнести невозможность его отключения при срыве инвертирования обоих противо- фа;зных плеч, что приводит к аварийной ситуации, т.е. снижает надежность. Цель изобретения - повыщение надежности. Поставленная цепь достигается тем, что преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий блок управления и защиты, дифференциальный датчик тока с двумя первичными обмотками, и автономный инвертор, состоящий иа преобразовательного моста на тиристорах, зашунтированных обратными диодами, причем в диагонали переменного тока моста включены последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и цроссель, вывооы постоянного тока вентильных ппеч моста связаны с выхьоными выводами через раздепитеяьный конденсатор и защитный дроссэпь, а с в :однь Ми - через; фильтровой дроссель, снабжен дополни те пьным датчиком тока, включенным последователь но с коммутирующим конденсатором, первичные сибмотки дифференциального датчака тока ысяючены взаимно fiCTpeHrib-nbCTe доватепыю с соьтветствуюшими вентепьвы ми плечами моста, а вторичные обмоткн обоих датчиков соеввнеиы со входдм блока управления и зашиты. На фиг. 1 представлена прияаипиапь- ная электрическая схема тиристорного прео азователя; на фиг. 2 - временные диаграммы (С| и (5 ) его работы. .Тирвсторный преобразователь содержит блок 1 защиты и управления силовыми ти ристорами, дифференвиалы1ый датчик 2, инвертор, состоящий из вентильного моста на тиристорах 3-6 со встречнр-паралпельнымй диодами 7-10. Одна диагональ моста образована последовательно соединенными коммутирующими конденсатором 11 и дросселем 12, а другая диагональ содержит последоватешэно соединенные разделительный ксжденсатор 13, защитный дроссель 14, нагрузку 15 н подключена через входной дроосет 16 к всточ- нику 17 питание. В цепь коммутирующего к жденсатора 11 введен датчик 18 тсжа, а ветви двух противофазных тчеп (гврвстор 3 и диод 7, тиристор 4 и аиод 8) вентильного мрста через цвапьный датчик 2 подключены к o&seg точке соединения входного дросселя 16 к разделительного конденсатора 13. При эттл одна из ветвей (тиристор 4, диод 8) проходитчерез датчик 2 встречно другой (тиристор 3, диод 7), а выходы датчиков 2 и 18 зашунтированы общим резисторсм 1О и подключены к блоку 1 защиты и управления силовыми тиристорами. Тирнсториый преобразозатеяь в уста- нсеивщемся режиме работает следующим образом. Разделительный конденсатор 13 нормально заряжен до напряжения источника 17 питания через входной дроссеш. 16. Пусть коммутирующий конденсатор 11 за ряжен с такой полярностью, как это по казано на фиг. 1. При подаче импульсов управления с блока 1 защиты в управлен сяпоеымв тиристорами на тиристоры 3 и 5 коммутирующий конденсатор 11 начин перезаряжаться через тиристоры 3 и 5 коммутирующий дроссель 12, нагрузку 15 защитный дроссель 14. При этом ток ерез нагрузку 15 течет в направлении, казанном на фиг. 1 стрепкой,которое называют прямым. Параметры инвертора рассчнтанй так, что процесс имеет колебательный характер. Kag только напряжение, на коммутирующем коцдеясаюре 11 ста нет вьпие напряженна источника 17 питаНИН и колебательный ток, текущий через тиристоры 3 и 4, пройдет через нуль, i они запираются. Тогда через диоды 7 и 9 и нагрузку 15 начнет щзотекать ток в обратном направлении до тех пор, пока коммутирующий конденсатор 11 не рафядится до напряжения меньшего, чем напряжение источника 17 питания. .При этом диоды 7 и 9 запираются. Затем отпираются тиристоры 4 и 6, в процесс повторяется. Таким офазом, в течение одного онк- ла работывсех вентилей моста, на выяо« де имэертора получают два пошгых перв- ода (жнусоидапьного напряжения. Как это следует из принципа работы инвертора преобразователя, кривые токов в коммутирую щей цепн Еонаеясатора (датчик 18) и ва входе вентильного моста (датчик 2) находятся в противофазе друг к другу (фиг.2). Суммарное напряжение на общем резисто ре 19, которым зашуитированы датчики тока 2 и 18, будет равно нулю при нормальной работе преобразователя. При срыве инвертирования одного или обоих прот1шофа ых плеч вентильного моста датчик 18 бупет защунтирован включающимися тиристорами 8 и 6 или 4 и 5 или 3 и 6 и 4 и 5 и на общем резисторе 19 появится нагсряжение, обусловленное током датчика 2. Это напряжение подается на вход блока згициты и управления сыаувымк тиристорами 1 и запускает его. В результате срабатывания защиты предотвращается аварийная ситуация, могла бы привести к выходу.из строя силовых тиристоров 3 и 6. Таявм офазом, за счет ввода, датчика тока в цепь коммутирующего конденсатс а в включения дифференциального датчика на входе вентильного моста удается обеспечить безаварийную работу тиристорного . прео азователя, тем самым уменьшить выход из строя основных силовых тиристоров и псдаысить надежность. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий блок управпения и защиты, дифференциальный датчик тока с двумя первичны1 и обмотками и автономный инвертор, состоящий из преобразовательного моста на тиристорах, защун тированных обратньтми диодамв, причем в диагонали переменного тока моста включены последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и дроссель выводы постоянного тока вентильных плеч моста связа1аы с выходными выводами через разделительный конденсатор и эащитнь б дроссель, а с вхоПными - через фиоьтро вой дроссель, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьпаения надеягаости,. он снабжен дополнительным да. тока, включенным последовательно с коммутирующим конденсатором, первичные обмоткв дифференциального датчика тока включены взаимно встречно-последовательно с соотве гствуюшими вентильными плечами моста, а вторичные о&иоткя обонх Оатчиксю соединены со входом блока управления в защиты.

Источники информааии, приЕШПые во внимание при экспертизе

1.Бе(жеввч Е. И. в др. Тирвсторные iпрео азс ателв выссжой частоты. Л.,,

Энертвя, 1973, с. 98, р. 3-46а.

2.Там же, с. 98, р, 3-46в.

3.Труды МАИ, Сб. Вып. J 91, 1975, с. 72, р. 1.