SU1545309A1

SU1545309A1 - Controllable converter of single-phase ac voltage

Info

Publication number: SU1545309A1
Application number: SU874375736A
Authority: SU
Inventors: Михаил Викторович Агунов; Феликс Данилович Гольденберг; Лев Павлович Калинин; Илья Яковлевич Шор
Original assignee: Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1990-02-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике. Цель изобретени - улучшение качества выходного напр жени . При подаче сигнала управлени на тиристор 18 он открываетс и коммутирующий конденсатор 16 зар жаетс до двойного напр жени питани . Дл отключени нагрузки от источника включаетс тиристор 19. При этом тиристор 18 закрываетс и зар жаетс коммутирующий конденсатор 15. По окончании процесса коммутации оба коммутирующих конденсатора 15 и 16 оказываютс зар женными. Второй диодный мост на тиристорах 9 - 12 с обмоткой демпфирующего дроссел 17 устран ет короткое замыкание источника переменного напр жени 22. Избыточна энерги , накапливаема в демпфирующем дросселе 17, за счет прохождени тока через его обмотку, включенную в диагональ второго диодного моста, сбрасываетс в приемник энергии 24 другой обмоткой демпфирующего дроссел 17 через диод 23. Тем самым предотвращаютс перенапр жени на элементах устройства. 1 ил.The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage. When a control signal is applied to the thyristor 18, it opens and the switching capacitor 16 is charged to double the supply voltage. To disconnect the load from the source, the thyristor 19 is turned on. In this case, the thyristor 18 is closed and the switching capacitor 15 is charged. At the end of the switching process, both the switching capacitors 15 and 16 become charged. The second diode bridge on thyristors 9 - 12 with the winding of the damping throttle 17 eliminates the short circuit of the alternating voltage source 22. The excess energy accumulated in the damping choke 17, due to the passage of current through its winding included in the diagonal of the second diode bridge, is dropped into the receiver energy 24 by another winding of the damping throttle 17 through the diode 23. Thus, overvoltage on the device elements is prevented. 1 il.

Description

елate

4ь СП4b SP

СОWITH

о соabout with

Изобретение относитс к электротехнике .The invention relates to electrical engineering.

Цель изобретени - улучшение качества выходного напр жени .The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage.

На чертеже показана электрическа схема предлагаемого регул тора.The drawing shows the electrical circuit of the proposed controller.

Регул тор однофазного переменного напр жени содержит первый, второй и дополнительный диодные мосты, выпол- Ю пенные на соответствующих диодах 1-4, 5-8 и 9-12; перезар дные дроссели 13 и 14; коммутирующие конденсаторы 15 и 16; демпфирующий дроссель 17; два тиристора 18 и 19; схему 20 управле- 15 ни ; выводы 21 дл подключени нагрузки , выводы дл подключени сети 22, диод 23; приемник 24 энергии.The regulator of a single-phase alternating voltage contains the first, second, and additional diode bridges, which are made on the corresponding diodes 1–4, 5–8, and 9–12; recharge throttles 13 and 14; switching capacitors 15 and 16; damping choke 17; two thyristors 18 and 19; control circuit 20; pins 21 for connecting the load; pins for connecting the network 22, diode 23; receiver 24 energy.

Выводы 22 дл подключени нагрузки соединены по одному с выводами пере- 20 менного тока первого и второго диодных мостов и этот же вывод переменного тока второго диодного моста соединен с одним из выводов 21 дл подключени нагрузки, второй из выводов 21 25 дл подключени нагрузки соединен со свободным выводом переменного тока первого диодного моста и одним из вы- родов переменного тока дополнительного диодного моста 9-12, второй вы- 30 вод переменного тока которого соединен с одним из выводов переменного тока дополнительного диодного моста. Свободные выводы переменного тока дополнительного .и второго диодных мостов соединены между собой. В диагонал х переменного тока первого и второго диодных мостов включено по тиристору соответственно 18 и 19, аноды которых соединены через последова- Q тельно соединенные перезар дный дроссель 13 и коммутирующий конденсатор 15, а катоды - через последовательно соединенные перезар дный дроссель 14 и коммутирующий конденсатор 16. Уп- 45 равл ющие электроды тиристоров 18 и 19 св заны со схемой 20 управлени . Устройство работает следующим образом .The terminals 22 for connecting the load are connected one at a time to the terminals of the alternating current of the first and second diode bridges and the same AC terminal of the second diode bridge is connected to one of the terminals 21 for connecting the load, the second of the terminals 21-25 for connecting the load is connected to the free the output of the alternating current of the first diode bridge and one of the alternations of the alternating current of the additional diode bridge 9-12, the second output of the alternating current of which is connected to one of the alternating current leads of the additional diode bridge. The free AC pins of the additional .and second diode bridges are interconnected. In the diagonal of the alternating current of the first and second diode bridges, the thyristor is connected, respectively, 18 and 19, the anodes of which are connected via serially connected recharge choke 13 and switching capacitor 15, and cathodes through a serially connected resetting choke 14 and switching capacitor 16 The control electrodes of thyristors 18 and 19 are connected to control circuit 20. The device works as follows.

3535

ни питани (с пол рностью, указан на конденсаторе без скобок) , диод к другому выводу источника перемен ного напр жени . Одновременно ток идет через диод 4, сопротивление н рузки к источнику переменного напр жени .neither the power supply (with polarity, is indicated on the capacitor without brackets), the diode to the other terminal of the AC source. At the same time, current flows through diode 4, the resistance is applied to the source of alternating voltage.

Дл отключени нагрузки от исто ника включаетс тирисгор 19. Тирис тор 18 выключаетс , так как минус коммутирующего конденсатора 16 чер открытый тиристор 19, коммутирующи конденсатор 15, перезар дный дроссель 13 прикладываетс к аноду тир тора 18, а плюс коммутирующего кон денсатора 16 через перезар дный др сель 14 к катоду тиристора 18. Про цесс выключени тиристора 18 заклю чаетс в переводе тока нагрузки с этого тиристора в цепь контура пер зар дный дроссель 13 - коммутирующ конденсатор 15 - тиристор 19 за сч колебательного перезар да коммутир ющего конденсатора 16 через переза р дные дроссели 14 и 13 на коммути рующий конденсатор 15. Одновременно зар жаетс коммутирующий конденсат 15 по цепи: источник переменного напр жени , диод 1, перезар дный дроссель 13, коммутирующий конденс тор 15, тиристор 19, диод 8, второй вывод источника переменного напр ж ни . По окончании процесса коммута оба коммутирующих конденсатора ока зываютс зар женными с пол рностью указанной на чертеже в скобках.To disconnect the load from the source, the thyristor 19 is turned on. The thyristor 18 is turned off because the minus of switching capacitor 16 and open thyristor 19, switching capacitor 15, recharge throttle 13 is applied to the anode of the torus 18, and plus the switching capacitor 16 through reset Other 14 to the thyristor cathode 18. The process of turning off the thyristor 18 consists in transferring the load current from this thyristor to the circuit of the front choke 13 - switching the capacitor 15 - the thyristor 19 through the oscillatory overcharge and switching circuit. capacitor 16 through resetting chokes 14 and 13 to switching capacitor 15. Simultaneously switching switching condensate 15 along the circuit: alternating voltage source, diode 1, recharging choke 13, switching capacitor 15, thyristor 19, diode 8, second output source of alternating voltage nor. At the end of the switching process, both switching capacitors are charged with the polarity indicated on the drawing in brackets.

Второй диодный мост вместе с вкл ченной в его диагональ обмоткой демпфирующего дроссел 17 устран е короткое замыкание источника переме ного напр жении, могущего возникну в интервал времени, когда тиристор 18 еще не успел заперетьс , а тири тор 19 уже открыт. Исбыточна энер , накапливаема в демпфирующем дросселе 17, за счет прохождени т ка через его обмотку включенную в диагональ второго диодного моста,The second diode bridge, together with the winding of the damping throttle in its diagonal 17, eliminated the short circuit of the voltage source that could occur during the time when the thyristor 18 had not yet been locked, and the thyristor 19 was already open. The surplus energy accumulated in the damping choke 17, due to the passage through the winding of the second diode bridge, included in the diagonal,

Когда потенциал на выводе перемен-5- сбрасываетс в приемник 24 энергииWhen the potential at the output of a-5- is reset to energy receiver 24

ного тока первого диодного моста, св занного с выводом дл подключени сети, положительный, управление пода- етс% на тиристор 18, который открываетс . Ток проходит от источника переменного напр жени через диод 1, тиристор 18, перезар дный дроссель 1ч, коммутирующий конденсатор 16, который зар жаетс до двойного напр же55The current of the first diode bridge connected to the output for connecting the network is positive, control is supplied to% thyristor 18, which opens. The current passes from the alternating voltage source through diode 1, thyristor 18, recharge choke 1 h, switching capacitor 16, which is charged to double voltage 55

другой обмоткой демпфирующего дроссел 17 через диод 23, Тем самым предотвращаютс перенапр жени на элементах устройства.another winding damping throttle 17 through the diode 23, thereby preventing overvoltage on the elements of the device.

Дл подключени нагрузки к источ нику вновь включаетс тиристор 18. Тиристор 19 выключаетс , так как плюс коммутирующего конденсатора 16 прикладываетс к его катоду, а минуTo connect the load to the source, the thyristor 18 is switched on again. The thyristor 19 is turned off, since the plus of the switching capacitor 16 is applied to its cathode and the mine

5 five

0 5 0 Q 5 0 5 0 Q 5

5five

ни питани (с пол рностью, указанной на конденсаторе без скобок) , диод 8 к другому выводу источника переменного напр жени . Одновременно ток идет через диод 4, сопротивление нагрузки к источнику переменного напр жени .neither the power supply (with the polarity indicated on the capacitor without brackets), the diode 8 to the other terminal of the alternating voltage source. At the same time, the current flows through diode 4, the resistance of the load to the source of alternating voltage.

Дл отключени нагрузки от источника включаетс тирисгор 19. Тиристор 18 выключаетс , так как минус коммутирующего конденсатора 16 через открытый тиристор 19, коммутирующий конденсатор 15, перезар дный дроссель 13 прикладываетс к аноду тиристора 18, а плюс коммутирующего конденсатора 16 через перезар дный дроссель 14 к катоду тиристора 18. Процесс выключени тиристора 18 заключаетс в переводе тока нагрузки с этого тиристора в цепь контура перезар дный дроссель 13 - коммутирующий конденсатор 15 - тиристор 19 за счет колебательного перезар да коммутирующего конденсатора 16 через перезар дные дроссели 14 и 13 на коммутирующий конденсатор 15. Одновременно зар жаетс коммутирующий конденсатор 15 по цепи: источник переменного напр жени , диод 1, перезар дный дроссель 13, коммутирующий конденсатор 15, тиристор 19, диод 8, второй вывод источника переменного напр жени . По окончании процесса коммутации оба коммутирующих конденсатора оказываютс зар женными с пол рностью, указанной на чертеже в скобках.To disconnect the load from the source, thyriscor 19. Turns on the thyristor 18 because the minus of the switching capacitor 16 through the open thyristor 19, the switching capacitor 15, the recharge throttle 13 is applied to the anode of the thyristor 18, and the switching capacitor 16 through the recharge throttle 14 to the cathode thyristor 18. The process of turning off thyristor 18 consists in transferring the load current from this thyristor to the circuit of the recharge choke 13 - switching capacitor 15 - thyristor 19 due to oscillatory overcharging switching capacitor 16 through recharge inductors 14 and 13 to switching capacitor 15. Simultaneously switching switching capacitor 15 along the circuit: alternating voltage source, diode 1, resetting choke 13, switching capacitor 15, thyristor 19, diode 8, second output terminal alternating voltage At the end of the switching process, both switching capacitors are charged with the polarity indicated on the drawing in brackets.

Второй диодный мост вместе с включенной в его диагональ обмоткой демпфирующего дроссел 17 устран ет короткое замыкание источника переменного напр жении, могущего возникнуть в интервал времени, когда тиристор 18 еще не успел заперетьс , а тиристор 19 уже открыт. Исбыточна энер- , накапливаема в демпфирующем дросселе 17, за счет прохождени тока через его обмотку включенную в диагональ второго диодного моста,The second diode bridge, together with the winding of the damping throttle 17 included in its diagonal, eliminates the short circuit of the alternating voltage source that may occur during the time when the thyristor 18 has not yet been locked, and the thyristor 19 is already open. The excess energy is accumulated in the damping choke 17, due to the passage of current through its winding included in the diagonal of the second diode bridge,

сбрасываетс в приемник 24 энергииreset to power receiver 24

Дл подключени нагрузки к источнику вновь включаетс тиристор 18. Тиристор 19 выключаетс , так как плюс коммутирующего конденсатора 16 прикладываетс к его катоду, а минус To connect the load to the source, the thyristor 18 is switched on again. The thyristor 19 is turned off, since the plus of the switching capacitor 16 is applied to its cathode, and the minus

515515

киммутирующего конденсатора 15 - к его аноду. Одновременно перезар жаютс коммутирующие конденсаторы 15 и 16 по цепи: перезар дный дроссель 13, тиристор 18, перезар дный дроссель 14, второй диодный мост. При этом коммутирующие конденсаторы перезар жаютс до напр жени с обратной пол рностью , указанной на чертеже без скобок. Потери, имеющие место при перезар дке, восполн ютс от сети в каждом из конденсаторов в соответствующие полпериода питающего напр жени в последующие моменты времени. Kimmutia capacitor 15 - to its anode. At the same time, the switching capacitors 15 and 16 are recharged along the circuit: recharge choke 13, thyristor 18, recharge choke 14, second diode bridge. In this case, the switching capacitors are recharged to a voltage with reverse polarity indicated on the drawing without brackets. The losses that occur during recharging are recovered from the network in each of the capacitors in the corresponding half-period of the supply voltage at subsequent points in time.

Claims

Invention Formula

Adjustable single-phase alternating voltage converter containing the first and second diode terminals 20, the thyristor is connected to the diagonal of the direct current of each, the first terminals of the alternating current of each of which are connected to the corresponding terminals to obtain a network, 5

096

one of the terminals for connecting the network is connected to the first terminal for connecting the load, between the thyristor power terminals of the same name are two chains of series-connected recharge throttles and a switching capacitor, in addition, a damping choke, characterized in that, in order to improve the quality of the output voltage, an additional diode bridge was introduced, and the damping choke was made double-winding, one of the windings of which is connected through the diode to the energy receiver, and the other to the terminals This is the current of the additional diode bridge, the AC terminals of which are connected to the free terminals of the first and second diode bridges, respectively, and the connection point of the additional diode bridge and the first diode bridge is connected to the second output for connecting the load.