Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1981 года по МПК H02M3/135 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях для питания электрических машин постоянного тока. Известен тиристорный преобразователь постоянного напряжения, содержа щий основной и коммутирующий тиристоры зарядных дроссель и диод, коммутирующий конденсатор, трансформатор и цепь нагрузки, шунтированную обратным диодом 1. Недостатком известного преобразователя является ограниченный диапазон регулирования напряжения на нагрузке, обусловленный временем перезаряда конденсатора. Наиболее близким rto технической сущности к предлагаемому является тиристорный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой тиристор, включенный между входным и выходным выводом, диод, шунтирующий выходные выводы, и узел коммутации силового тиристора содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого включена между одним из входных или выходных клводов и силовым тиристором, а первичная обмотка включена между двумя коммуНАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ тирующими тиристорами, анод одного из которых соединен с положительным входным выводом, а катод другого с отрицательным входным выводом, и конденсатор, соединенный параллельно с цепью, образованной последовательно включенными первичной обмоткой трансформатора и одним из коммути.рующих тиристоров 2. Недостатком этого преобразователя является завьоаенная установленная мощность коммутирующих элементов, это обусловлено тем, что при колебательном перезаряде конденсатора происходит смена полярности напряжения на нем. Завышение установленной мощности коммутирующих элементов приводит к росту потерь мощности в них и к снижению КПД преобразователя. Цель изобретения - повышение КПД тиристорного преобразователя постоянного напряжения. Указанная цель достигается тем, что в тиристорный преобразователь постоянного Нсшряжения в постоянное дополнительно введен второй конденсатор, кото1 1й включен паргшлельно с цепью, образованной последовательно соединенными первичной обмоткой трансформатора и вторым коммутируювд

тиристором, при этом каждый конденсатор эашунтирован дополнительно введенным диодом, включенным встречно с коммутирующим тиристором.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого тиристорногЬ преобразователя.

Преобразователь содержит силовой тиристор 1, первичную 2 и вторичную 3 обмотки трансформатора 4, коммутирующие тиристоры 5 и б и конденсаторы 7 и 8 диодов 9 и 10.

Тиристорный преобразователь работает следующим образом.

Предположим, что в исходном состоянии силовой тиристор 1 открыт. Напряжение на коммутирующем конденсаторе 8 приблизительно равно половине величины напряжения источника гоитания.

Для закрытия тиристора 1 включаеся коммутирующий тиристор 5. Посколку сопротивление цепи 5-7 - источнитиристор 5 мало в прямом направлеНИИ, то конденсатор 7 практически мгновенно зарядится до величины напряжения источника. Одновременно происходит разряд конденсатора 8 по цепи 8-5-2-8 и к первичной обмотке 2 трансформатора 4 прикладывается напряжение конденсатора 8, которое, приведенное ко вторичной обмотке 3, запирает тиристор 1, при напряжении на конденсаторе В, равным нулю, к тиристору 5 приложена нулевая разность потенциалов, что вызывает его.закрывание, а ток обмотки 2, продолжая сохранять свое прежнее направление, обеспечивает разряд конденсатора 7 по цепи 7-2(.)а-9-источник-7.

Когда энергия, накопленная в индуктивности трансформатора 4, израсходуется, величина ЭДС на обмотке 2 станет равной нулю и ток в контуре прекратится, при зтом напряжение на конденсаторе 7 приблизительн равно половине напряжения источника питания.

При следующем цикле,работы преобразователя для запирания тиристор 1 включается тиристор б.

Процессы, протекгиощие при этом, ангшогичны ранее рассмотренным с

той разницей, ,что роль-тиристора 5 выполняет тиристор б, роль диода 9 -, диод 10, роль конденсатора 7 - кон- денсатор 8.

Использование предлагаемого преобразователя в системе управления электрической машины постоянного тока позволяет повысить КПД системы.

Формула изобретения

Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой тиристор, включенный между входным и выходным выводом, диод, шунтирующий выходные вывода, и узел коммутации силового тиристора, содержащий трансформатор, вторичная обмотки которого включена между одним из входных или выходных

0 выводов и силовым тиристором, а первичная обмотка включена между двумя коммутирующими тиристорами, аиод одного из которых соединен с положительным входным выводом, а катод

5 другого с отрицательным входным выводом, и конд1еисатор, соединенный параллельно с цепью, образованной последовательно включенными первичной обмоткой трансформатора и одним из коммутирующих тиристоров, Отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него дополнительно введен второй конденсатор, который включен параллельнос цепью, образованной последовательно соединенными

первичной обмоткой трансформатора и вторым коммутирующим тиристором, при этом каждый конденсатор зашунтирован дополнительно введенным диодом, включенным встречно с коммути0 руювдим тиристором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

«I

f 1, Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники. М., Высшая школа, 1974, с. 211, рис. 7,13.

2. Авторское свидетельство СССР 551777, кл. И 02 М 3/135, 1975 (прототип).

I1

l

Истоцяик