RU2035831C1

RU2035831C1 - Converter

Info

Publication number: RU2035831C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андреевич Кожевников
Original assignee: Анатолий Андреевич Кожевников
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: conversion equipment. SUBSTANCE: converter includes thyristor bridge 5, 6, capacitors 7, 8 connected to auxiliary charge thyristors 9, 10, discharge thyristors 11, 12, auxiliary charge keys 14, 15 and discharge keys 16, 17. Converter carries out change of present value of output current and of type of current conversion. EFFECT: expanded functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления машинами постоянного и переменного тока, вторичных источниках питания и модуляторах. The invention relates to a conversion technique and can be used in control systems of DC and AC machines, secondary power supplies and modulators.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых транзисторов, конденсаторы, вспомогательные тиристоры заряда и разряда конденсаторов и устройство формирования импульсов тока. The closest in technical essence to the claimed device is a transformer selected as a prototype, containing input and output terminals, pairs of power transistors, capacitors, auxiliary thyristors of charge and discharge of capacitors and a device for generating current pulses.

Недостатком известного преобразователя является то, что выключение одной пары силовых тиристоров производится одновременно с включением другой пары, что не позволяет регулировать значение тока преобразователя и изменять вид преобразования тока. A disadvantage of the known Converter is that the shutdown of one pair of power thyristors is performed simultaneously with the inclusion of another pair, which does not allow you to adjust the current value of the Converter and change the type of current conversion.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя и повышение его КПД. The aim of the invention is to expand the functionality of the Converter and increase its efficiency.

Цель достигается тем, что преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров которых соединены с первым входным выводом, катоды вторых с вторым входным выводом, а катоды первый и аноды вторых с выходными выводами, конденсаторы, вспомогательные тиристоры заряда, аноды которых соединены с первым входным выводом, а катоды с первыми обкладками конденсаторов, вспомогательные тиристоры разряда и формирователь импульсов тока, снабжен вспомогательными ключами заряда и разряда конденсаторов, а формирователь импульсов тока снабжен устройством задержки импульсов тока, при этом первые обкладки конденсаторов соединены с первыми выводами вспомогательных ключей разряда, вторые выводы которых соединены с катодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров, аноды вторых тиристоров которых соединены с анодами вспомогательных тиристоров, катоды которых соединены с вторыми обкладками конденсаторов и первыми выводами вспомогательных ключей заряда, вторые выводы которых соединены с вторым входным выводом, выходные выводы формирователя импульсов тока соединены с управляющими выводами пар силовых тиристоров и вспомогательных тиристоров и ключей заряда конденсаторов, выходные выводы устройства задержки импульсов тока с управляющими выводами вспомогательных тиристоров и ключей разряда конденсаторов. The goal is achieved in that the converter containing input and output terminals, pairs of power thyristors, the anodes of the first thyristors of which are connected to the first input terminal, the cathodes of the second with the second input terminal, and the cathodes of the first and second anodes with the output terminals, capacitors, auxiliary charge thyristors, the anodes of which are connected to the first input terminal, and the cathodes with the first capacitor plates, auxiliary discharge thyristors and a current pulse shaper, are equipped with auxiliary keys for the charge and discharge of the capacitors, and the current pulse shaper is equipped with a current pulse delay device, while the first capacitor plates are connected to the first terminals of the auxiliary discharge keys, the second terminals of which are connected to the cathodes of the second thyristors of the power thyristor pairs, the anodes of the second thyristors of which are connected to the anodes of the auxiliary thyristors, the cathodes of which are connected to the second capacitor plates and the first terminals of auxiliary charge keys, the second terminals of which are connected to the second input terminal, the output terminals are formed ator current pulses are connected to control terminals of pairs of power thyristors and the auxiliary thyristors and a capacitor charging key, output terminals of the delay devices of the current pulses to the control terminals of the thyristors and the auxiliary capacitor discharge keys.

При проведении патентного поиска известных технических решений признаков, совпадающих с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа, не обнаружено. Следовательно, заявленное техническое решение обладает существенными отличиями. When conducting a patent search of well-known technical solutions signs that match the features that distinguish the claimed technical solution from the prototype, was not found. Therefore, the claimed technical solution has significant differences.

На чертеже показана функциональная схема преобразователя. The drawing shows a functional diagram of the Converter.

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 входные выводы и первый 3 и второй 4 выходные выводы, первую 5 и вторую 6 пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров 5', 6' которых соединены с первым входным выводом 1, катоды вторых тиристоров 5'', 6'' с вторым входным выводом 2, а катоды первый тиристоров 5', 6' и аноды вторых тиристоров 5'', 6'' с первым 3 и вторым 4 выходными выводами, конденсаторы 7, 8, вспомогательные тиристоры 9, 10 заряда, аноды которых соединены с первым входным выводом 1, а катоды с первыми обкладками конденсаторов 7, 8 вспомогательные тиристоры 11, 12 разряда, формирователь 13 импульсов тока, вспомогательные ключи 14, 15 заряда, например транзисторы, вспомогательные ключи 16, 17 разряда и устройство 18 задержки импульсов тока. Первые обкладки конденсаторов 7, 8 соединены с первыми выводами вспомогательных ключей 16, 17 разряда, например коллекторами, вторые выводы которых (эмиттеры) соединены с катодами вторых тиристоров 5'', 6'' пар 5, 6 силовых тиристоров 5, 6. Аноды вторых тиристоров
5'', 6'' соединены с анодами вспомогательных тиристоров 11, 12 разряда, катоды которых соединены с вторыми обкладками конденсаторов 7, 8 и первыми выводами вспомогательных ключей 14, 15 заряда, вторые выводы которых соединены с вторым входным выводом 2. Выходные выводы (выходы 19-26) формирователя 13 импульсов тока соединены с управляющими выводами (входами 19-26) пар 5, 6 силовых тиристоров и вспомогательных тиристоров 9, 10 заряда и ключей 14, 15 заряда, выходные выводы (выходы 27-30) устройства 18 задержки импульсов тока с управляющими выводами (входами 27-30) вспомогательных тиристоров 11, 12 разряда и ключей 16, 17 разряда.The converter contains the first 1 and second 2 input terminals and the first 3 and second 4 output terminals, the first 5 and second 6 pairs of power thyristors, the anodes of the first thyristors 5 ', 6' of which are connected to the first input terminal 1, the cathodes of the second thyristors 5 '', 6 '' with the second input terminal 2, and the cathodes of the first thyristors 5 ', 6' and the anodes of the second thyristors 5 '', 6 '' with the first 3 and second 4 output terminals, capacitors 7, 8, auxiliary thyristors 9, 10 charge, the anodes of which are connected to the first input terminal 1, and the cathodes with the first capacitor plates 7, 8 are auxiliary stories 11, 12, the discharge current pulse shaper 13, the auxiliary keys 14, 15 of the charge, such as transistors, the auxiliary keys 16, 17 and discharge device 18 delays current pulses. The first plates of the capacitors 7, 8 are connected to the first terminals of the auxiliary keys 16, 17 of the discharge, for example, collectors, the second terminals of which (emitters) are connected to the cathodes of the second thyristors 5 '', 6 '' pairs 5, 6 of the power thyristors 5, 6. Anodes of the second thyristors
5``, 6 '' are connected to the anodes of auxiliary thyristors 11, 12 of the discharge, the cathodes of which are connected to the second plates of the capacitors 7, 8 and the first terminals of the auxiliary keys 14, 15 of the charge, the second terminals of which are connected to the second input terminal 2. Output terminals ( outputs 19-26) of the current pulse generator 13 are connected to control terminals (inputs 19-26) of pairs 5, 6 of power thyristors and auxiliary thyristors 9, 10 of charge and keys 14, 15 of charge, output terminals (outputs 27-30) of delay device 18 current pulses with control pins (inputs 27-30) ogatelnyh thyristors 11, 12 and discharge the keys 16, 17 discharge.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

Формирователь 13 импульсов тока формирует на выходах 19-22 короткие синфазные импульсы тока, которые включают первую пару 5 силовых тиристоров и первые вспомогательные тиристор 9 заряда и ключ 14 заряда первого конденсатора 7, при этом через упомянутую пару силовых тиристоров протекает ток нагрузки выходных выводов 3, 4 преобразователя одного направления, а упомянутый конденсатор заряжается до напряжения на входных выводах 1, 2, и преобразователь находится в данном состоянии по окончании действия упомянутых импульсов (вспомогательные тиристор 9 и ключ 14 выключены, а первая пара 5 силовых тиристоров включена). Shaper 13 current pulses generates at the outputs 19-22 short common-mode current pulses, which include the first pair 5 of power thyristors and the first auxiliary thyristor 9 charge and the key 14 of the charge of the first capacitor 7, while through the said pair of power thyristors the load current of the output terminals 3 flows 4 converters of one direction, and the said capacitor is charged to a voltage at the input terminals 1, 2, and the converter is in this state at the end of the action of the mentioned pulses (auxiliary thyristors 9 and 14 are off-key, and the first pair of power thyristors 5 included).

Через заданный промежуток времени устройство 18 задержки импульсов тока формирует на выходах 27, 28 задержанные относительно упомянутых импульсов тока на выходах 19-22 короткие синфазные импульсы тока, которые включают первые вспомогательные тиристор 11 разряда и ключ 16 разряда, после чего второй тиристор 5'' первой пары 5 силовых тиристоров выключается, а первый конденсатор 7 разряжается через выходные выводы 3, 4 и первый тиристор 5' упомянутой пары силовых тиристоров. По окончании действия импульсов первые вспомогательные тиристор 11 разряда и ключ 16 разряда выключаются, одновременно выключается и первый тиристор 5', и ток нагрузки преобразователя через выходные выводы 3, 4 прерывается. After a specified period of time, the device 18 delay current pulses generates at the outputs 27, 28 delayed relative to the mentioned current pulses at the outputs 19-22 short common-mode current pulses, which include the first auxiliary thyristor 11 discharge and the key 16 discharge, after which the second thyristor 5 '' first pairs of 5 power thyristors is turned off, and the first capacitor 7 is discharged through the output terminals 3, 4 and the first thyristor 5 'of the said pair of power thyristors. At the end of the pulse, the first auxiliary thyristor 11 of the discharge and the key 16 of the discharge are turned off, at the same time the first thyristor 5 'is turned off, and the load current of the converter through the output terminals 3, 4 is interrupted.

При непрерывной работе формирователь 13 импульсов тока и устройство 18 задержки импульсов тока формируют последовательности коротких синфазных импульсов тока, причем импульсы формируются на выходах 19-22, 27, 28 или на выходах 23-26, 29, 300 или поочередно на упомянутых выходах в соответствии с заданным законом изменения направления тока в нагрузке преобразователя, т.е. в соответствии с видом преобразования тока. During continuous operation, the current pulse generator 13 and the current pulse delay device 18 form sequences of short common-mode current pulses, the pulses being generated at outputs 19-22, 27, 28 or at outputs 23-26, 29, 300 or alternately at said outputs in accordance with prescribed by the law of changes in the direction of the current in the load of the Converter, i.e. in accordance with the type of current conversion.

По сравнению с прототипом предлагаемый преобразователь позволяет изменять (стабилизировать) действующее значение тока через выходные выводы 3, 4 путем изменения времени задержки импульсов тока на выходах 27-30 устройства 18 задержки импульсов тока и изменять вид преобразования тока путем изменения очередности работы первой 5 и второй 6 пар силовых тиристоров с помощью формирователя 13 импульсов тока, а также иметь более высокий КПД путем исключения режима перезаряда конденсаторов 7, 8 при выключении пар 5, 6 силовых тиристоров. Указанные качества преобразователя позволяют разработать преобразователи любых известных видов преобразования тока. Compared with the prototype, the proposed converter allows you to change (stabilize) the current value through the output terminals 3, 4 by changing the delay time of the current pulses at the outputs 27-30 of the device 18 delay current pulses and change the type of current conversion by changing the order of operation of the first 5 and second 6 pairs of power thyristors using a shaper of 13 current pulses, and also have a higher efficiency by eliminating the overcharge mode of capacitors 7, 8 when turning off pairs 5, 6 of power thyristors. The indicated qualities of the converter allow the development of converters of any known type of current conversion.

Claims

A converter containing input and output terminals, pairs of power thyristors, the anodes of the first thyristors of which are connected to the first input terminal, the cathodes of the second with the second input terminal, and the cathodes of the first and second anodes with the output terminals, capacitors, auxiliary charge thyristors, the anodes of which are connected to the first input output, and the cathodes with the first capacitor plates, auxiliary discharge thyristors and a current pulse shaper, characterized in that it is equipped with auxiliary charge and discharge keys, for example, trans storages, and the current pulse shaper - a device for delaying current pulses, while the first capacitor plates are connected to the first terminals of the auxiliary discharge keys, the second terminals of which are connected to the cathodes of the second thyristors of the power thyristor pairs, the anodes of the second thyristors of which are connected to the anodes of the auxiliary discharge thyristors, the cathodes of which connected to the second capacitor plates and the first terminals of auxiliary charge keys, the second terminals of which are connected to the second input terminal, and the output terminal forming current pulses device connected to the control terminals of pairs of power thyristors and the auxiliary thyristors charge key output terminals (outputs) of the current pulse delay device to the control terminals (inputs) and the discharge auxiliary thyristors keys.