Импульсный преобразователь постоянного тока с последовательной емкостной коммутацией Советский патент 1981 года по МПК H02M3/135 

тоянного тока с последовательной емкостной коммутацией дополнительно введены дроссель и два последовательно соединенных дополнительных вентиля, причем дроссель одним концо подключен к общей точке соединения дополнительных вентилей, образующей один из выходных выводов, другим - к выходу указанной мостовой схемы вентилей, а свободный вывод силового электрода каждого из дополнительных вентилей подключен к одному из входНых выводов для подключения источник постоянного тока соответствующей полярности. На фиг.1 и 2 представлены принципиальные схемы преобразователей,. на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие их работу. Схема, представленная на фиг.1, является обобщенной и содержит подключенный к источнику Е питания преобразователь 1, к выходу которого Подсоединен дроссель 2, соединенный нагрузкой 3. Точка соединения дросселя 2 и нагрузки 3 через вентили 4 и 5 подключена к шинам питания. На фиг.2 показаны принципиальные схемы с различным выполнением преобразователя 1. На фиг.2а изображен нереверсивный преобразователь, содержащий подключенный последователь но с источником Е питания мост на тиристорах б - 9 с конденсатором 10 в диагонали, обратный диод 11, дрос сель 12, подсоединенный с одной стороны к катоду диода 11, а с другой к нагрузке 13 ( якорь двигателя пост янного тока ДПТ) и к вентилю 14, ко торый подключен катодом к плюсовой шине питания. Наличие лишь одного вентиля на выходе преобразователя объясняется тем, что ток в нагрузке 13 не меняет своего напряжения. Диаг раммы работы преобразователя в установившемся режиме представлены на фиг.З. Направления токов показаны стрелками. Допустим .до момента t. конденсатор 10 заряжен до напряжения источника питания с полярностью, показанной на фиг.2а. В момент t открываются тиристоры 6 и 7 и конденсатор 10 начинает перезаряжаться током, протекающим через дроссель 12. В преобразователе образуются два контура тока. Первый включает последовател: но соединенные источник Е питания тиристор 6, конденсатор 10, тирисТор 7, дроссель 12 и нагрузку 13 а второй - последовательно соединенные тиристор 6 и конденсатор 10, тиристор 7, дроссель 12 и диод 14. Ток через конденсатор 10 и дроссел 12 равен сумме токов, протекающих через нагрузку 13 ( 1,,) и диод 14 (ig). Пока диод 14 открыт, напряжен на нагрузке 13 ограничено напряжением источника Е питания. Ток якоря д нарастает (полагается, что индуктивность якорной цепи на порядок выше индуктивности дросселя ..). В момент t2 ток ig, протекающий через диод 14, становится равным нулю, и напряжение на нагрузке падает до напряжения, равного разнице напряжения на диоде 11 и дросселе 12, Начиная с момента действует лишь первый контур, и конденсатор 10 перезаряжается током якоря i. В момент t напряжение на конденсаторе 10 становится равным напряжению питания, открывается диод 11 и ток якоря i , замыкаясь через него, начинает уменьшаться. Напряжение на выходе преобразователя с момента 1зравно напряжению на дросселе 12. В момент t, открывается следующая пара тиристоров 8 и 9 и процессы, протекающие в преобразователе, повторяются. Как видно из фиг. 35, при разгрузке преобразователя (например режим х.х. ДПТ) уменьшается ток якоря i, и увеличивается ток i, протекающий по контуру; тиристор б (или 8) конденсатор 10 - тиристор 7 (или 9 Дроссель 12 - диод 14. При этом при заданной частоте импульсов выходного напряжения наблюдается увеличение их ширины за счет увеличения времени перезаряда конденсатора 10. Увеличение же ширины импульса напряжения на выходе преобразователя соответственно ведет к лучшему сглаживанию выходного тока. ( тока якоря ijj) . На фиг.2сГ приведена схема преобразователя с последовательной конденсаторной коммутацией, позволяющего работать как в режиме прямой передачи энергии, так и в режиме возврата энергии источнику питания. С этой целью в него включен мост на тиристорах 15 - 18, обратный вентиль 19. В этом случае, так как ток нагрузки меняет свое направление на его выходе, как правило, присутствуют оба вентиля 20 и 19, каждый из которых подключен к одной из шин питайия. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет с одной стороны улучшить форму выходного напряжения путем его ограничения на уровне напряжения питания, а с другой стороны расширить диапазон регулирования преобразователя за счет сокращения зоны разрывных токов, следствием чего является уменьшение габаритов слеживающего дросселя в цепи нагрузки, а в некоторых случаях его полного исключения. Формула изобретения Импульсный преобразователь постоянного тока с последовательной емкостной кo мyтaциeй, выполненный на вентилях, собранных по мостовой схеме..

по крайней мере, с одним обратным вентилем и конденсатором в диагонали, отличающийся тем, что, с целью .расширения функциональных зможноЬтей, дополнительно введены дроссель и два последовательно со(единенных дополнительных вентиля, причем дроссель одним концом подключен к общей точке соединения дополнительных вентилей, образующей один

из выходных выводов, другим - к ВЫХОду указанной мостовой схемы вентилей, а свободный вывод силового электрода.

каждого из дополнительных вентилей .подключен к одному из входных выводов для подключения источника постоянного тока соответствующей полярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Электротехническая промышленность. Сер. Преобразовательная техника, 1973, вып. 8/43, с.17-19.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке W 2470577/24-07,

кл. Н 02 М 7/515, 1977.

69. + о-Н, /О 7 о -J-/U 7 4(

о)

S}

(. г i irofi 4 Hh W А

Of., if

//Д

iM

S) fue3

лл

t