RU4421U1 - Устройство для повышения частоты переменного тока - Google Patents

Abstract

Устройство для повышения частоты переменного тока, включающее трансформатор, средняя точка первичной обмотки которого через дроссель подключена к первому полюсу источника электрической энергии переменного тока, два крайних вывода первичной обмотки связаны с обкладками конденсатора, а к выводам вторичной обмотки подключена нагрузка, первый и второй тиристоры, отличающееся тем, что в него дополнительно введены восемь диодов, при этом катоды первого и второго диодов связаны с анодом первого тиристора, аноды третьего и четвертого диодов связаны с катодом первого тиристора, анод второго диода связан с катодом третьего диода, а точка их соединения подключена к второму полюсу источника электрической энергии переменного тока, анод первого диода связан с катодом четвертого диода, а точка их соединения подключена к первому крайнему выводу первичной обмотки трансформатора, катоды пятого и шестого диодов связаны с анодом второго тиристора, аноды седьмого и восьмого диодов связаны с катодом второго тиристора, анод шестого диода связан с катодом седьмого диодов, а точка их соединения подключена к второму полюсу источника электрической энергии переменного тока, анод пятого диода связан с катодом восьмого диода, а точка их соединения подключена к второму крайнему выводу первичной обмотки трансформатора.

Description

V . УСТРСЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПЕРЕШННОГО ТОКА Полезная модель относится к статическим устройствам для преобразования частоты переменного тока, в которых используются полупроводниковые приборы, трансформатор, дроссели, конденсаторы и может быть использована для термообработки, плавки, пайки и сварки металлов, для сушки древесины и в других случаях, когда требуется повышение частоты. Известно включение тиристоров в диагональ моста из четырех диодов, например так, как это показано в литературном источнике l, стр. 47, рис. 5. Положительным свойством такого включения является то, что тиристор всегда работает на токе одного направления. Полярность напряжения на катоде и аноде тиристора не изменяется, что существенно повышает надежность его работы, так как известно, что при отрицательном напряжении на аноде тиристора подача напряжения на его управляющей электрод не допускается l, стр. 45. Недостатком схемы l, стр. 47, рис.5 является невозможность её применения для повышения частоты переменного тока. Наиболее близким к заявляемому устройству является схема устройства из литературного источника 2, стр. 281, рис. 8.48,а. В связи с тем, что при отрицательном напряжении на аноде тиристора подача напряжения на его управляющий электрод не допускается l, стр. 451, надежность работы устройства 2, стр. 281, рис. 8.48,aJ будет Bbmie, если открывающие импульсы будут подаваться на управляюш е электроды вентилей В и Eg в положительные полупериоды питающей сети, а на вентили Bj и В в отрицательные полупериоды. Однако, при этом усложняется система управления, обеспечивакхцая генерацию и подачу открывающих импульсов на управляющие электроды тиристоров. Устройству 2, стр. 281, рис. 8.48,а свойственны такие недостатки, как повышенное число силовых тиристоров, усложненная система управления и отсутствие защты тиристоров при переполюсовках сетевого напряжения. Это ограничивает предельные токи силовых тиIvM Н 02 М 5/257

ристоров, соответствущие одновременно и максимально допустимым рабочим напряжениям этих тиристоров.

Задачей полезной модели является упрощение системы управления,

уменьшение числа силовых тиристоров и повышение надежности их работы.

nofie HQu.. Сущность заявляемой модели заключается в следующем.

На рис. I показана схема устройства, на рис. 2 - осциллограмма выходного напряжения. Устройство включает трансформатор I, средняя точка первичной обмотки которого через дроссель 2 подключена к первому полюсу источника электрической энергии переменного тока, два крайних вывода первичной обмотки трансформатора I связаны с обкладками конденсатора 3, а к вьюодам вторичной обмотки трансформатора I подключена нагрузка 4, первый 5 и второй б тиристоры и восемь диодов 7j - з Катоды первого 7j и второго 7 диодов связаны с анодом первого тиристора 5, анод второго 7р диода связан с катодом третьего 7 диода, а точка их соединения подключена ко второму полюсу источника переменного тока, анод первого 7т диода связан с катодом четвертого 7 диода, а точка их соединения подключена к первому крайнему выводу первичной обмотки трансформатора I, катоды пятого 7 и шестого 7g диодов связаны с анодом второго тиристора б, аноды седьмого 7г и восьмого 7g диодов связаны с катодом тиристора б, анод шестого 7g диода связан с катодом седьмого 7г; диода, а точка их соединения подключена ко второму полюсу источника электрической энергии переменного тока, анод пятого 7 диода связан с катодом восьмого 7g диода, а точка их соединения подключена ко второму крайнему выводу первичной обмотки трансформатора I.

Устройство работает след тющим образом. При подаче переменного напряжения F , в его положительный полупериод ток от источника электрической энергии проходит через дроссель 2, левую полуобмотку первичной обмотки трансформатора I, диод 7j, тиристор 5, диод V, если на управляющий электрод тиристора 5 подан открывашки его импульс от системы управления. Конденсатор 3 заряжается до удвоенного напря f

жения источника питания. При переключении тиристоров, т.е. снятии открывающего импульса с управляющего электрода тиристора 5 и подаче его на управляющий электрод тиристора 6, конденсатор 3 разряжается по следующей цепи: диод 7, тиристор б, диод 7г,, диод 7, тиристор 5, диод 7. Ток через тиристор 5 уменьшается до нуля, и тиристор 5 выключается. Конденсатор 3 перезаряжается и имеет противоположную полярность напряжения на своих обкладках. Так как тиристор 6 открыт, ток от источника проходит через дроссель 2, правую полуобмотку первичной обмотки трансформатора I, диод 7, тиристор б, диод 7г. После снятия открывающего импульса с управлякщего электрода тиристора б и подачи его на управляющий электрод тиристора 5, он открывается, и конденсатор 3 разряжается по цепи: диод 7j, тиристор 5, диод 7, диод 7g, тиристор б, диод 7g. Это приводит к уменьшению тока через тиристор б до нуля и к закрыванию тиристора 6, Далее процессы работы устройства повторяются. На вторичной обмотке трансформатора I 1Шдуктируется переменное напряжение с частотой /рис.2/, определяемой частотой открывающих импульсов, подаваемых от системы управления на управлякхцие электроды тиристоров 5 и б. Аналогично работает устройство и при отрицательной полуволне питаюцего переменного напряжения U. ,

только ток протекает через диоды 4 2 8 б

Открывающие импульсы подаются на управляющие электроды тиристора 5 и тиристора б поочередно, независимо от полярности питакщего напряжения, что упрощает устройство управления. Количество тиристоров уменьшается в два раза по сравнению со схемой устройства прототипа.

На анодах тиристоров невозможно появление отрицательного напряжения, что повышает надежность работы тиристоров при максимальных токах и напряжениях, а также при неполадках в системе управления тиристорами.

ЖТЕРАТУРА

1.В помощь радиолюбителю. Выпуск 43, М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1973. 80 с.

2.Чиженко И.М,, Руденко B.C., Сенько В.И. Основы преобразовательной техники. Учебное пособие для специальности Промьшленная электроника. М.: Высш. школа, 1974. 430 с.

,

4.

Claims (1)

1. Устройство для повышения частоты переменного тока, включающее трансформатор, средняя точка первичной обмотки которого через дроссель подключена к первому полюсу источника электрической энергии переменного тока, два крайних вывода первичной обмотки связаны с обкладками конденсатора, а к выводам вторичной обмотки подключена нагрузка, первый и второй тиристоры, отличающееся тем, что в него дополнительно введены восемь диодов, при этом катоды первого и второго диодов связаны с анодом первого тиристора, аноды третьего и четвертого диодов связаны с катодом первого тиристора, анод второго диода связан с катодом третьего диода, а точка их соединения подключена к второму полюсу источника электрической энергии переменного тока, анод первого диода связан с катодом четвертого диода, а точка их соединения подключена к первому крайнему выводу первичной обмотки трансформатора, катоды пятого и шестого диодов связаны с анодом второго тиристора, аноды седьмого и восьмого диодов связаны с катодом второго тиристора, анод шестого диода связан с катодом седьмого диодов, а точка их соединения подключена к второму полюсу источника электрической энергии переменного тока, анод пятого диода связан с катодом восьмого диода, а точка их соединения подключена к второму крайнему выводу первичной обмотки трансформатора.