SU1628162A1 - Импульсный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в системах промышленного электропривода посто нного тока а также дл  регулировани  скорости т говых электродвигателей городского электрического транспорта Целью изобретени   вл етс  уменьшение массога- баритных показателей В преобразователе вспомогательный коммутирующий двухоб- моточный дроссель 4 выполнен насыщающимс  а его вторична  обмотка 5 вкпючена в анодную цепь основного тиристора 1 встречно по отношению к первичной обмотке 3 Такое выполнение дроссел  4 и указанное включение его обмоток обеспечивают снижение величины емкости коммутирующего конденсатора 8 3 ил

Description

Изобретение относитс  к области пре образовательной техники в частности к импульсным преобразовател м посто нного напр жени , и может быть использовано в системах промышленного электропривода посто нного тока а также дл  регулировани  скорости т говых электродвигателей го родского электрического транспорта

Цель изобретени  уменьшение массо- габаритных показателей

На фиг 1 дана принципиальна  схема импульсного преобразовател  посто нного напр жени , на фиг 2 временные диаграммы по сн ющие принцип работы преобразовател  (U и i напр жени  и токи на соответствующих элементах) на фиг 3 крива  намагничивани  сердечника насыщающегос  дроссел 

Импульсный преобразователь посто нного напр жени  состоит из основного тиристора 1 шунтированного цепью из последовательно соединенных шунтирующего диода 2 и первичной обмотки 3 двухобмо- точного насыщающего вспомогательного коммутирующего дроссел  4, вторична  обмотка 5 которого включена в анодную цепь основного тиристора вспомогательного тиристора 6, шунтированного диодом 7, коммутирующих конденсатора 8 и дроссел  9. обратного диода 10 дополнительной цепи 11 дозар да коммутирующего конденсатора , включенной между анодом вспомогательного тиристора и входным выводом дл  подключени  плюсового вывода источника питани  и одного выходного вывода дл  подключени  нагрузки 12 Конденсатор 8 включен между анодом иристора 6, соединенного с цепью 11 дозар да 11 и входным выводом дл  подключени  минусового вывода источника питани , к которому подО

го

00

iC Ю

ключей катод основного тиристора 1. Дроссель 9 включен между катодом тиристора 6 и общей точкой встречно соединенных обмоток 3 и 5 дроссел  4, образующей другой выходной вывод дл  подключени  нагрузки 12.

Преобразователь работает следующим образом.

К моменту to (фиг. 2) проводит основной тиристор 1, дроссель 4 находитс  в состо нии насыщени  от протекани  по его обмотке 5 тока нагрузки. Коммутирующий конденсатор 8 зар жен до напр жени  питани  от предыдущего процесса перезар да. Пол рность напр жени  на конденсаторе указана на фиг. 1. При длительной проводимости тиристора напр жение на конденсаторе такой же величины поддерживаетс  дозар д- ной цепью 11.

В момент t0 с целью запирани  тиристора 1 отпирают тиристор 6. Наступает подготовительный процесс перезар да конденсатора 8 в контуре: конденсатор 8 - тиристор 6 - дроссель 9 - обмотка 5 - тиристор 1 - конденсатор 8. Состо ние насыщени  дроссел  4 сохран етс . По окончании подготовительного переразр да (момент t0) по- л рность напр жени  на конденсаторе измен етс  на противоположную, вследствие потерь величина напр жени  несколько меньше первоначального. Из-за наличи  диода 7 сразу же вслед за подготовительным перезар дом начинаетс  рабочий перезар д конденсатора, сопровождающий запирание тиристора 1. В начале (t2 1з) он св зан с протеканием гока IB конденсатора в контуре конденсатор 8 - тиристор 1 - обмотка 5 - дроссель 9 - диод 7 - конденсатор 8. навстречу току и тиристора 1 и с уменьшением в момент t3 его тока до нул . Дроссель 4 выходит из режима насыщени . В момент ts тиристор 1 находитс  в непровод щем состо нии, ток нагрузки, равный току конденсатора, замыкаетс  по цепи, содержащей источник питани , дроссель 9, диод 7, конденсатор 8.

После момента ta наступает стади  приложени  к основному тиристору 1 обратного напр жени , необходимого дл  его запирани . Она св зана с отпиранием шунтирующего диода 2 и образованием цепи перезар да конденсатора: конденсатор 8 -- диод 2 - обмотка 3 - дроссель 9 - диод 7. Магнитный сердечник дроссел  4 переходит на крутой участок петли гистерезиса, что обусловливает высоко значение его сопротивлени  по цепи обмотки 3. Тем самым составл юща  тока {t, ответвл ема  в контур: конденсатор 8 - диод 2 - обмотка 3 - дроссель 9 - диод 7 - конденсатор 8, мала и существенно

меньше тока нагрузки. Таким образом, на этапе приложени  к основному тиристору обратного напр жени  перезар д конденсатора осуществл етс  практически только

током нагрузки, не превышающим его. Врем  действи  на основном тиристоре обратного напр жени  возрастает, что позвол ет дл  обеспечени  его паспортной величины уменьшить емкость коммутирующего кон0 денсатора 8, а следовательно, и массогаба- ритные и стоимостные показатели преобразовател .

Величина обратного напр жени  Д иак на основном тиристоре 1 на этапе запира5 ни  равна падению напр жени  Л U2 на диоде 2 при равенстве числа витков Л/з обмотки 3 и Ws обмотки 5 вспомогательного коммутирующего дроссел  4. При Л/з Ws запирающее напр жение будет равно

-- Da - AU2. Временна  диаграмма Ui(t)Ha Л/)

фиг. 2 приведена дл  случа  Wa Ws.

При достижении в момент ts напр жени  на коммутирующем конденсаторе вели5 чины, близкой бывшему на нем напр жению в момент t3, диод 2 переходит в непровод щее состо ние. Обратное напр жение с тиристора 1 снимаетс . Сердечник двухобмо- точного дроссел  возвращаетс  в состо 0 ние, в котором находилс  в момент ta. Наступает стади  дозар да конденсатора до величины питающего напр жени  с первоначальной пол рностью посредством протекани  тока нагрузки по цепи: источник

5 питани  - нагрузка 12 - дроссель 9 - диод 7 - конденсатор 8. В момент времени te напр жение на конденсаторе равно напр жению питани  Е. Обратный диод 10 отпираетс , ток нагрузки переходит в цепь этого диода:

0 нагрузка 12 - дроссель 9 - диод 10 - нагрузка 12. В последующем процессы в схеме повтор ютс .

На фиг. 3 показан характер изменени  магнитного состо ни  сердечника двухоб5 моточного дополнительного дроссел  на стадии коммутации. Обозначени  точек на кривой намагничивани  соответствует индексам моментов времен фиг. 2.

В режиме непрерывной проводимости

0 основного тиристора напр жение на коммутирующем конденсаторе поддерживаетс  на уровне Е за счет его дозар да через цепь 11.

Claims (1)

1. 5Формула изобретени 

   Импульсный преобразователь посто нного напр жени , содержащий основной тиристор, шунтирующую цепь, состо щую из шунтирующего диода, включенного в обратном направлении по отношению к основному тиристору, и последовательно соединенного с первичной обмоткой вспомогательного коммутирующего дроссел , соединенной с одним из выводов вторичной обмотки этого же дроссел , вспомогательный тиристор, зашунтированный в обратном направлении диодом, анод которого соединен через основной коммутирующий дроссель с общей точкой соединени  указанных обмоток вспомогательного коммутирующего дроссел  и непосредственно с анодом обратного диода, катод которого соединен с входным выводом дл  подключени  плюсового вывода источника питани  и с одним из выходных выводов дл  подключени  нагрузки , а также коммутирующий конденсатор , одна обкладка которого соединена с анодом вспомогательного тиристора и че0

   рез цепь дозар да - с входным выводом дл  подключени  плюсового вывода источника питани , а друга  его обкладка соединена с входным выводом дл  подключени  минусового вывода источника питани , с катодом основного тиристора и со свободным выводом шунтирующего диода, отличающий- с   тем, что, с целью уменьшени  массога- баритных показателей, вспомогательный коммутирующий дроссель выполнен насыщающимс , свободный вывод его вторичной обмотки соединен с анодом основного тиристора, а обща  тока соединени  его первичной и вторичной обмоток образует другой выходной вывод дл  подключени  нагрузки, причем указанные обмотки вспомогательного коммутирующего дроссел  включены одна относительно другой встречно .

   20

   Фиг.1

   и

   и

   1