SU1339801A1 - Тиристорный преобразователь с индуктивно-емкостной коммутацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс .к электротехнике и может быть использовано дл  регул торов частбты в электроприводах посто нного тока. Цель изобретени  - повышение эффективности путем увеличени  диапазона регулировани  частоты коммутации при сохранении неизменным значени  относительной продолжительности включени  нагрузки . Устройство содержит силовой тиристор 1, последовательную индуктивно-емкостную гас щую цепь из коммутирующего двухоперационного тиристора 2, коммутирующего конденсатора 3 и катушки индуктивности 5, а также зар дную цепь из диода 6, катушки индуктивности 4 и коммутирующего конденсатора 3. Кроме того, устройство дополнительно снабжено двухстабиль- ным пороговым устройством на опера- ционнь1х усилител х 7, В, 9 и конденсатором 10. При этом вход двухста- бильного порогового устройства подключен к конденсатору 3, а его выход через конденсатор 10 - к управл ющему электроду тиристора 2. Увеличение диапазона регулировани  частоты коммутации устройства осуществл етс  за счет обеспечени  возможности варьировани  пороговых значений входного напр жени  и двухстабильного порогового устройства, привод щее к изменению времени разр да и перезар да коммутирующего конденсатора на отдельных коммутационных интервалах. 1 ил. ««. П 25 сл с: ZtO со эо 6V. зф } L Ё1г 12

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регул торов частоты вращени  в электроприводах посто нного тока.

Цель изобретени  - новьшгение эф- фективности преобразовател  путем увеличени  диапаз(5иа регулировани  частоты коммутации прн сохранении неизменным значени  относительной продолжительности включени  нагрузки .

На чертеже представлена схема ти- ристорного преобразовател  а

Тирис торный преобразователь с индуктивно-емкостной коьшутацией содержит силовой тиристор 1, ко 5мутирую щий двухоперационный тиристор 2, коммутирующий конденсатор 3, катушки 4 и 5 индуктивности S зар дн-)1Й диод -б, двухстабильиое пороговое ycTpoiicTBo,, состо щее из операционных усилителей 7-9, а конденсатор 10. Между выводам - 11 и 12 да1Я нодключенн  источника посто нного напр жени  включены нагрузка 13j в качестве которой использован электродвигатель, зашун- тированна  обратным диодом 1А силовой тиристор 1 и катушка 5 индуктивности Коммутирующий конденсатор 3 и коммутирующий двухоперацио -н-тьм тиристор 2 соединен последовательно, причем свободный БЫБОд конденсатора 3 соединен с кат ппкой 5 индуктивности и выводом 12, а катод тиристора 2 соединен с катодом тиристора 1 Между выводом 11 и анодом тиристора 2 включена день из катушки 4 индуктив- .ности и диода 6. Двухстабильное пороговое устройство входом подключено к конденсатору 3, а выходок через конденсатор 10 к управл юш,ему электроду тиристора 2.

Силовой тиристор предназначен дл  коммутации силовой цепи, содер ка щей электродвит атель посто нного тока и катушку 5 индуктивности Коммутирующий двухоперационный тиристор 2,  вл ю1Ч;ийс  запираемым тиристором, коммутирующий конденсатор 3 и ка индуктивности образуют последовательную индуктивно-емкостную гас щую депь, котора  осуществл ет запирание силового тиристора К Катушка 4 индуктивности , зар дньш диод 6 и комму тирующий конденсатор 3 составл ют зар дную цепь, предназначенную дл  зар да коммутирующего конденсатора 3 до напр жени , превышающего напр 

398012

жение источника питани  U. Дзухста- бильное пороговое устройство представл ет собой нрецизионный триггер иЬштта, в котором нороги переключени  завис т от эталонных пороговых напр жений U, и -И , и включает в себ  операциогпшй усилитель 7, охва- ченньш ноложительной обратной св зью,

10 вход которого подключен К коммутирующему конденсатору 3, а также два оне- рационных усилител  8 и 9 типа иде- диод э подсоединенных к выходной клемме операционного усилител 

15 7. Двухстабильное пороговое устройство предназначено дл  измерени  напр жени  на коммутиру ощем конденсаторе 3, его сравнени  с верхним или нижним эталонными пороговыми напр жени20  ми 1-и и lJ,j.H получени  в моменты сравнени  пр моугольных импульсов положительной или отрицательной пол рности , Коа-;денсатор 10, одна клемма которого подсоединена к выходу

25 двухстабильного порогового устройства j а друга  - к управл ющему электроду коммутирующего двухоперационно- го тиристора 2, предназначен дл  Диф- ферен)п-пзоваки  фронтов пр моугольных

3Q импульсов двухстабильпого порогового устройства и формировани  остроконечных импульсов управлени  дл  коммутирующего двухоперадионного тиристора 2.

Тиристорный преобразователь рабо- тает следующим образом.

В исходном состо нии коммутирую- ишй двухоперационкый тиристор 2 закрыт , коммутирующий конденсатор 3 не зар жен. Ток  кор  электродвигател  протекает, через о крытьй силовой тиристор 1 и катуппсу 5 индуктивности. Одновременно по цепи, содержащей катушку 4 индуктивности и зар дный ди40

50

,.. од 6, начинает зар жатьс  кoм ryтиpyю- щий конденсатор 3. При достижении напр жени  на KOH eiicaTOpe 3 верхнего значени  порогового напр жени , пропорционального напр жению +U на входе операционного усилител  8, двух- стабильное noporoiioe устройство, состо щее из операционных усилителей 7 - 9, вырабатывает пр моугольный импульс положительной нол рности. Данный импульс поступает на конденса- тор 10, который дифференцирует его передний фронт и формирует положи- тельпый остроконечный импульс управлени  дл  двухоператшонного тиристоpa 2. Последний открываетс  и конденсатор 3 начинает разр жатьс  на катушку -5 индуктивности. Так как напр жение на конденсаторе 3 больше напр жени  источника питани  и при открытом двухоперационном тиристоре 2 прикладываетс  к катушке 5 , на силовом тиристоре 1 в течение некоторого времени по вл етс  обратное нап э жение ион запираетс  . В дальнейшем напр жение на конденсаторе 3 уменьшаетс  до нул  и он начинает перезар жатьс  до напр жени 

,противоположной пол рности. Как толь .ко это напр женке достигнет нижнего значени  порогового напр ж ени , пропорционального напр жению -11 на входе операционного усилител  9, двух- стабилъное пороговое устройство обрывает пр моугольный импульс положи- тельноги пол рности и вырабатывает пр моугольный импульс отрицательной пол рности. Конденсатор 10 дифференцирует задний фронт импульса положительной пол рности, информирует отрицательный остроконечный импульс управлени  дл  двухоперационного тиристора 2. Данный тиристор запираетс 

, и коммутируюп:(ий конденсатор 3 начинает перезар жатьс  по цепи, содержащей катушку 4 индуктивности и зар дный диод 6, до напр жени , превышающего напр жение питани  преобразовател . Как только напр жение на конденсаторе 3 достигнет верхнего значени  порогового напр жени , двухста- бильное пороговое устройство, содержащее операционные усилители 7 - 9, откроет двухоперационный тиристор 2. В дальнейшем работа тиристорного преобразовател  происходит таким же образом .

Варьирование пороговых значений напр жений +U| и -U двухстабильного порогового устройства, привод щее к изменению времени разр да и перезар да коммутирующего конденсатора на отдельных коммутационных интервалах, позвол ет увеличить диапазон регулировани  частоты коммутации тиристорного преобразовател  при сохранении неизменным значени  относительной продолжительности включени  электродвигател  в сеть.

BHHHTOi Заказ 4240/51 Тираж 659 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

0

5

0

5

0

5

0

5

0

Фор мула изобретени 

Тиристорный преобразователь с индуктивно-емкостной коммутацией, со- дepжaшJ й два вывода дл  подключени  источника посто нного напр жени , первый из которых  вл етс  обищм с первым выходньм выводом дл  подключени  нагрузки, цепь из последовательно соединенных силового тиристора и первой катушки индуктивности, котора  включена между вторым выходным выводом дл  подключени  нагрузки и вторым выводом дл  подключени  минуса источника посто нного напр жени , цепь из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и коммутирующего двухоперационного тиристора , котора  включена параллельно первой катушке индуктивности, при этом катод двухоперационного тиристора соединен с катодом силового тиристора , -а также цепь из последовательно соединенных второй индуктивности и диода, свободный вывод

катушки индуктивности которой соеди- I

нен с первым выходным выводом, а катод диода - с анодом двухоперационного тиристора, причем коммутируюш 5й двухоперационный тиристор, кoм ryти- рующий конденсатор и перва  катушка индуктивности образуют индуктивно- емкостную гас шую цепь, втора  катушг ка индуктивности, диод и коммутирую- щий конденсатор образуют зар дную цепь, а между выходными выводами включен обратный диод, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности преобразовател  путем увеличени  диапазона регулировани  частоты коммутации при сохранении неизменным значени  относительной продолжительности включени  нагрузки , дополнительно введено двух- стабильное пороговое устройство, один вход которого подключен к одной, обкладке коммутирующего конденсатора , его другой вход - к другой обкладке коммутирующего конденсатора, а выход через.дополнительно введен- ньм конденсатор подключен к управл ющему электроду коммутирующего двухоперационного тиристора .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Тиристорный преобразователь с индуктивно-емкостной коммутацией, содержащий два вывода для подключения источника постоянного напряжения, первый из которых является общим с первым выходным выводом для подключения нагрузки, цепь из последовательно соединенных силового тиристора и первой катушки индуктивности, которая включена между вторым выходным выводом для подключения нагрузки 5 и вторым выводом для подключения минуса источника постоянного напряжения, цепь из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и коммутирующего двухоперационного тиристора, которая включена параллельно первой катушке индуктивности, при этом катод двухоперационного тиристора соединен с катодом силового тиристора, -а также цепь из последовательно соединенных второй катушки индуктивности и диода, свободный вывод катушки индуктивности которой соединен с первым выходным выводом, а катод диода - с анодом двухоперационного тиристора, причем коммутирующий двухоперационный тиристор, коммутирующий конденсатор и первая катушка индуктивности образуют индуктивноемкостную гасяшую цепь, вторая катушка индуктивности, диод и коммутирующий конденсатор образуют зарядную цепь, а между выходными выводами включен обратный диод, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности преобразователя путем увеличения диапазона регулирования частоты коммутации при сохранении неизменным значения относительной продолжительности включения нагрузки, дополнительно введено двухстабильное пороговое устройство, один вход которого подключен к одной обкладке коммутирующего конденсатора, его другой вход - к другой обкладке коммутирующего конденсатора, а выход через.дополнительно введенный конденсатор подключен к управляющему электроду коммутирующего двухоперационного тиристора.

   ВНИИПИ Заказ 4240/51 Тираж 659 Подписное

   Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4