Тиристорный преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1982 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электроте нике и предназначено для регулирования переменного тока как в однофазно так и. в многофазной нагрузке. Известен тиристорный преобразователь переменного «апряжения, содержа щий два встречно-параллельно соеда1ненных силовых тиристора, синхронизирующий блок, генераторы пилообразного напряжения, управляющий триггер формирователь длительности открытого состояния тиристоров, генератор высокой частоты, трехвходные элементы логического суммирования и усилители импульсов управления тиристорами П . Недостаток упомянутого устройства состоит в том, что регулирование напряжения осуществляется путем изменения интервалов проводимости тиристоров только в течение каждого периода напряжения сети. Известен тиристорный регулятор мощности переменного тока, ссТдержащий два встречно-параллельно соединенных тиристора, блок модуляции, нуль-орган, генератор пилообразного напряжения и источник задающего напряжения 23 . Недостаток регулятора состоит в том, что регулирование напряжения , невозможно путем изменения интервалов проводимости тиристоров в течение каждого периода напряжения сети. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тиристорный преобразователь nepesMeif,ного напряжения в переменное, содержащий включенную между входным и выходным выводами пару встречно-пара 1лельно включенных силовых тиристоров, первую пару встречно-последовательно соединенных вентилей, соединяющих через резисторы управляющие электроды силовых тиристоров, вторую пару встречно-последовательно соединенных вентилей, сое 1няюадих аноды силовых тиристоров, блок управления, вход которого соединен с входными выводами и содержащий формирователь управляющих импульсов и формирователь импульсов синхронизации, при этом к выходу формирователя сивхронизирукщих импульсов подключена вторичная обмотка двухобмоточного импульсного трансформатрра 3. Недостаток этого устройства состоит в том, что включение силовых тиристоров производится сигналами.

имеющими форму кривой напряжения сети. Это вызывает большое вылеление тепла на переходе управлякадий электрод-катод каждого силового тиристора.

Цель изобретения - уменьшение мощности рассеивания в управляющем переходе силового тиристора.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве вентили пары,соединяющие аноды силовых тиристоров, выполнены управляемыми, при этом управляющие переходы второй пары вентилей соединены с выходом формирователя импульсов синхрониЭсщии, вторичная обмотка импульсного трансформатора включена между анодами первой пары и катодами второй пары вентилей.

. На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Он содержит силовые тиристоры 1 и 2, подключакадие нагрузку 3 к сети переменного напряжения, блок 4 .управления, импульсный трансформатор 5, вентили б и 7, резисторы 8 и 9 и управляемые вентили в виде тиристоров 10-il.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим регулирование напряжения в нагрузке 3, которое осуществляется путем изменения интервалов проводимости силовых тиристоров 1 и 2 в течение каждого периода переменного напряжения сети.

Формирователь синхронизируннцих импульсов блока 4 управления формирует две последовательности импульсов длительностью 1/2 периода напряжения сети и частотой 50 Гц, которые постуnajoT на управляющие электроды соответствуювшх тиристоров 10 и 11. Включение тиристора 10 происходит в начале полупериода, когда к его аноду приложен отрицательный потенциал переменного напряжения сети. Этот отрицательный потенциал смещает вентиль 6 в обратном направлении.

Тиристор 10 подключает вторичную обмотку импульсного трансформатора 5 через вентиль 7 и резистор 9 к переходу управляющий электрод-катод силового тиристора 1. До тех пор, пока на вторичной обмотке импульсного трансформатора 5 нет управляющего импульса или серии управляющих импуль сов, силовой тиристор 1 закрыт. Угол включения силовых тиристоров 1 и 2 задается блоком 4 управления. Появление на вторичной обмотке импульсног трансформатора 5 управляющего импульса вызывает включение тиристора 1 и кнагрузке 3 прикладывается напряжение, среднее значение которого зависит от утла включения силового тиристора 1.

Включение тиристора 11 происходит в начале полупериода, когда аноду приложен отрицательный потенциал переменного напряжения сети. Теперь вентиль 7 смещается в обратном напрялении, а вторичная обмотка импульсного трансформатора 5 через тиристор 11,. диод б и резистор 8 подключена к переходу управляющий электрод-катод тиристора 2. Появление на вторичной обмотке Импульсного трансформатора 5 управляющего импульса вызывает включение силового тиристора 2 и к нагрузке 3 приклгщывается напряжение, среднее значение которого зависит от угла включения силового тиристора 2.

Далее процесс работы повторяется.

Если регулирование напряжения в нагрузке 3 осуществляется путем изменения количества полных периодов проводимости силовых тиристоров, то работа тиристорного регулятора заключается в следующем.

Блок 4 управления формирует две : пачки импульсов длительностью 1/2 периода напряжения сети и частотой 50 Гц, которые поступают на упраляющие электроды тиристоров 10 и 11 управления, и управляющие импульсы, поступающие на обмотку импульсного трансформатора 5 в моменты перехода переменного напряжения сети через нулевое значение.

Силовые тиристоры 1-2 поочередно включаются и к нагрузке 3 прикладывается переменное напряжение сети. Средняя мощность в нагрузке 3 зависит от количества полных периодов напряжения сети, в течение которых тиристорный регулятор открыт и количество полных периодов переменного напряжения сети, в течение которых тиристорный регулятор закрыт.

Комбинация рессмотренных выше методов управления силовыми тиристорами позволяет регулировать напряжение в нагрузке 3, например, путем одновременного изменения как количесва периодов проводимости силовых тиристорЬв, так и интервалов проводимости этих тиристоров в течение каждого периода переменного напряжения сети.

Уменьшение мощности рассеивания в управлякщем переходе силового тиристора повышает надежность устройства и расширяет область его применения.

Формула изобретения

Тиристорный преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий включенную между входным и выходным выводами пару встречнопараллельно включенных силовых тиристоров, первую пару встречно-последо.вательно соединенных вентилей/соединяющих через резисторы управляющие электроды силовых тиристоров, вторую пару встречно-последовательно соединенных вентилей, соединяющих аноды силовых тиристоров, блок управления, вход которого соединен с входными выводами и содержащий формирователь управлягацих импульсов и формирователь импульсов синхронизации, при этом к выходу формирователя управляющих импульсов подключена первичная обмотка двухобмоточного импульсного трансформатора, отличающийс я тем, что.; с целью уменьшения мощности рассеивания в управляю1аем .переходе силового тиристора, вентили второй пары выполнены управляемыми, при этом управляющие переходы второй пары вентилей подключены к вы}соду формирователя импульсов синхронизации, а вторичная обмотка им-К пульсного трансформатора включена между анодами вентилей первой пары и катодами вентилей второй пары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

1.Авторское свидетельство СССР № 728208, КЛ..Н 02 Р 13/16, 1980.

2.Авторское свидетельство СССР 4.71578, кл. G 05 F 1/66, 1975.

3.Лекоргийе Ж. Управляемые электрические вентили и их примене5ние. Пер. с франц. М., Энергия, 1971, с. 462, рис. 5-60.