SU359875A1 - CONSTANT VOLTAGE CONVERTER - Google Patents

CONSTANT VOLTAGE CONVERTER

Info

Publication number
SU359875A1
SU359875A1 SU1283923A SU1283923A SU359875A1 SU 359875 A1 SU359875 A1 SU 359875A1 SU 1283923 A SU1283923 A SU 1283923A SU 1283923 A SU1283923 A SU 1283923A SU 359875 A1 SU359875 A1 SU 359875A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thyristors
capacitor
current
inductance
thyristor
Prior art date
Application number
SU1283923A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Жак Эрмье Мишель Жорж Ожан Лаланд Иностранец Жан Пьер Шаррен
фирма Иностранна
Электрик Телемеканик
Publication of SU359875A1 publication Critical patent/SU359875A1/en

Links

Description

Изве/стды (Преобразователи посто ннопо напр жени , -содержащие тиристю|р:ный бл:01К реверса тока нагрузкИ;, например, в виде однофазного иди миогофазного инвертора с обратными диодами и узел коммутации , состо щий , по крайней мере, из о-дпого коиденсатора и двух тиристоров, обща  точка которых соединена с одной из обкладок конденсатора, подключаемый к И1сточнику посто нного тока через последоВательный дроссель. Однако в таких 1преобразО|Вател х напр жение источника в MOMieHT разр да конденсатора узла коМмута ции Прикладываетс  к зажимлм последог вательной индуктив|Н|Ости на БХ;Оде, что прИаодит к увеличению тока, отбираемого от источпика и циркулирующего IB основ1ных тиристорах . Этот увеличенный ток прибавл етс  к разр дному току конденсатора. Таким обра зом, величина тока, проход щего через тиристоры преобразовател  в момент запирани , больше ч€м в два р,аза превышает величину гока, циркулировавшего до команды занирани  в тиристорах, литающих нагрузку. Дл  занирани  этих тиристоров конденсатор должен подавать соотВетст1вен но товьишенную энергию, что ограничивает разрывную мощность преобразовател .Iso / std (constant voltage transducers, -containing thyristor | p: ny bl: 01K reverse current load; for example, in the form of a single-phase and ideo-phase inverter with reverse diodes and a switching node, at least The second co-capacitor and two thyristors, the common point of which is connected to one of the capacitor plates, is connected to the DC source through a sequential choke.However, in these 1 | | | HF ports the source voltage in the MOMieHT co-switching unit capacitor is applied to terminals a successive inductance | N | Aus on the BG; Odet, which leads to an increase in the current drawn from the source and circulating IB basic thyristors. This increased current is added to the discharge current of the capacitor. Thus, the amount of current passing through the thyristors of the converter at the moment of locking, more than two hours are two p, aza exceeds the magnitude of the gok circulating up to the uranium command in the thyristors carrying the load. In order for the thyristors to transcend, the capacitor must supply adequate energy that limits yvnuyu power converter.

дроссель состоит, по крайней мере, из двух частей, соединенных последовательно, а друга  обкладка конденсатора гальв анически св зана с общими точ|ками соединени  частей.The choke consists of at least two parts connected in series, and the other capacitor plate is galvanically connected to the common points of connection of the parts.

При выполнении узла коммута ции в виде тиристорного моста, в одну из диагоналей которого включена последанательна  LC - цепочка, последн   соединена с обкладкой ;КОПденсатора, подключаемой к общей точке соединени  тиристоров моста.When performing a switching node in the form of a thyristor bridge, one of the diagonals of which includes a serial LC - chain, the latter is connected to the lining; a COP capacitor connected to the common connection point of the bridge thyristors.

Преобразователь содержит две вспомогательные индуктивности, величина которых меньше индуктивности полуобмотки дроосел . Через одну индуктивность дроссель подключаетс  к источнику питани , а через другую - к узлу коммутации.The converter contains two auxiliary inductances, the magnitude of which is less than the inductance of the coaxial half winding. Through one inductance, the choke is connected to the power source, and through the other to the switching node.

При выполнении дроссел  из трех частей средн   часть шунтирована двум  последова,тельно соединенными элем-ентамл односторонней нроводимости, обща  точка соединени  которых подключена к конденсатору.When performing three-part throttles, the middle part is shunted by two series-connected elements of one-sided conduction, whose common junction point is connected to the capacitor.

На фиг. 1 представлен один из варИ|антов выполнени  предлагаемого преобразовател , питающего  корь электродвигател  посто нного тока; на фиг. 2 и 3-примеры выполнени  узла коммутации преобразовател ; на ф.иг. 4 - другой вариант выполнени  преобразовател , питающего  корь электродвигател  посто нного тока; на фиг. 5 - схема преобразовател , питающего электродвИгатель переменного тока,;  а фиг. 6-8-.варианты выполнени  узла коммутации прбО|бразо .вател , питающего нагрузки, требующие больших изменений напр жени .FIG. Figure 1 shows one of the options for the implementation of the proposed converter feeding the measles of a direct current electric motor; in fig. 2 and 3 examples of the implementation of the switching node of the converter; on fig. 4 shows another embodiment of a converter that supplies measles to a direct current electric motor; in fig. 5 is a diagram of a converter supplying an alternating current electric motor; and FIG. 6-8-variants of the execution of the switching node of a PDA | brazo actuator supplying loads requiring large voltage changes.

Преобразователь COICTOMT из .инвертора / на тиристорах и узла коммутации 2 дл  запирани  этих тиристоров. Узел кО|Ммутации содержит два тиристора 3 i 4, ,ных последо;вагтельно между двум  точками 5 к 6 так, что анод тиристор-а 3 соединен с точкой 5, а катод тиристора 4 - с точкой 6, лрйчем катод тиристора 3 соединен с анодом тиристора 4 в точке 7. Точка 5 соединена с положительным полюсом источника 8 лостоанного на1ПрЯ|жени  через индуктивность 9, между зажимами 10 и 11 которой может быть включен шунтирующий диод 12, а точка 6 непосредственно св зана с отрицательным полюсом источника. Катушка индуктивности 9 снабжена проМ|ежуточным выводом 13, рас оложенным приблизительно в середине и св занным с точкой 7 через конденсатюр- 14. Точное ноложедие вывода 13 можно определить при помощи уравнений дл  р.а,зл,ИЧных переходных процессов в контурах, содержащих конденсатор.Inverter / Thyristor COICTOMT converter and switching node 2 for locking these thyristors. The node KO | Mmutation contains two thyristors 3 i 4, sequentially, between two points 5 to 6 so that the anode of the thyristor 3 is connected to point 5, and the cathode of thyristor 4 is connected to point 6, the cathode of thyristor 3 is connected to the anode of the thyristor 4 at point 7. Point 5 is connected to the positive pole of the source 8 of the left side through inductance 9, between terminals 10 and 11 of which the shunt diode 12 can be turned on, and point 6 is directly connected to the negative pole of the source. Inductance 9 is provided with a proM | daily output 13, located approximately in the middle and connected to point 7 via a condensate. 14. The exact output of pin 13 can be determined using the equations for pa, zl, EFFICIENT TRANSIENT PROCESSES in the circuits containing the capacitor .

Инвертор /, св занный с узлом коммутации в TOi4iKax 5 и 6, питает  корь 15 электродвигател  посто нного тока. Якорь включен в диа|пональ моста 16-17, состо щего из тиристоров 18-21. Аноды тиристоров 18 и 19 соединены с точкой 5, а катоды тиристоров 20 и 21-с точкой 6. К зажимам каждого из тиристоров 75-21 подключены встречно-параллельно диоды 22-25. Такой преобразователь предназначен дл  питани   кор  15 импульсами , амплитуда и длительность которых управл ет величиной среднего значени  тока, циркулирующего в  коре, и, 1следовательно, скоростью вращени  электродвигател . Длительно .сть импульсов зависит от продолжительности периодов проводимости и запирани  тиристоров, питающих  корь.The inverter /, associated with the switching node in TOi4iKax 5 and 6, feeds the measles 15 DC motor. An anchor is included in the bridge diagonal 16–17, consisting of 18–21 thyristors. The anodes of thyristors 18 and 19 are connected to point 5, and the cathodes of thyristors 20 and 21 with point 6. To the terminals of each of the thyristors 75-21 diodes 22-25 are connected counter-parallel. Such a converter is designed to feed the core 15 with pulses, the amplitude and duration of which controls the magnitude of the average value of the current circulating in the core, and, therefore, the speed of rotation of the motor. The duration of the pulses depends on the duration of the conduction periods and the blocking of the thyristors that feed the measles.

Тири1сторы 18 и 21 управл ют электродвигателем посто нного тока в одНом направлении ,, а тиристоры 19 и 20 - в другом направленна . Запирание этих тиристоров производитс  совместным действием конденсатора 14 и Ендуктивности 9. Дл  этого индуктивность 9 выполнена на ,м магнитопроводе и ее две о.бмотки магнитосв заны, образу  автотрансформатор . Если вывод 13 рашоложен приблизительно в середине индуктИ1вности 9, то коэффициент трансформации первичной и вторичной обмоток равен единице.Circuits 18 and 21 control the DC motor in one direction, and thyristors 19 and 20 in a different direction. The closure of these thyristors is performed by the joint action of the capacitor 14 and the inductance 9. For this, the inductance 9 is made on the magnetic core and its two windings are magnetically connected to form an autotransformer. If pin 13 is located approximately in the middle of inductance 9, then the transformation ratio of the primary and secondary windings is equal to one.

Когда тиристоры инвертора 1 заперты, а тиристор 4 открыт, конденсатор 14 зар жаетс  от источника посто нного напр жени  до величины, ограниченной напр жением источника вследствие наличи  диодов 12 и 22-25. Тиристор 4 запираетс , как только зар д конденсатО|ра 14 прекращаетс , когда напр жение на его зажимах становитс  равным напр жению источника 5.When the thyristors of inverter 1 are locked and the thyristor 4 is open, capacitor 14 is charged from a DC voltage source to a value limited by the source voltage due to the presence of diodes 12 and 22-25. The thyristor 4 is locked as soon as the charge of the capacitor 14 stops when the voltage at its terminals becomes equal to the voltage of source 5.

Когда тиристоры 18 и открыты, через  корь 15 от источни1ка 8 проходит ток /сЕсли необходимо запереть тиристоры 18 и 21 (или 19 и 2(9), то отнирают тиристор 3. ПриWhen thyristors 18 and are open, current / s passes through measles 15 from source 8 / If thyristors 18 and 21 are to be locked (or 19 and 2 (9), then thyristors 3 are removed).

этом конденсатор 14 разр жаетс  на 0:бмютку , раапо,ложенную М1ежду выводом 13 И зажимОМ 11 катушки индуктивности 9, в1с,л,ед|СТ ,вие че|по ,на зажи,мах  ндуктивностги по вл ететс  встреч,ное напр жение, изолирующееIn this case, the capacitor 14 is discharged to 0: a bouting pin, located between M1 between pin 13 AND CLUTCH 11 of inductance 9, b1c, l, ed | CT, vie che | on, at the terminals, max of inductance, there will be meetings, insulating

 корь 15 от источника 8. Это вторичное напр жение вызывает по вление периодического тока il, противоположного по направлению току /о, который замыкаетс  на ист10чни1к 8, пренставл ющий малый импеданц дл  переменного тока благодар  наличию кои Ц;енса,торов фильтров, подключенных к источнику (на чертеже не показаны). Кроме того, в индуктивности 9 .по вл етс  намагничивающий ток /т ТОГО же направлени , что и тЮк /о. Поэтому ток г, проход щий через тиристо ры инвертора 1 равенmeasles 15 from source 8. This secondary voltage causes the appearance of a periodic current il, opposite in the direction of the current / o, which closes at source 10, representing a small impedance for alternating current due to the presence of coi C, filter tori connected to the source (not shown in the drawing). In addition, in inductance 9, the magnetizing current / t is of the same direction as tUc / o. Therefore, the current r passing through the thyristors of the inverter 1 is equal to

г 0 +  , - Ч.g 0 +, - H.

где ij-.нарастающа  функци  тока «ондеисатора 14, /„ - убывающа  функци  тока индуктивности 9. Таким Образом, емкость конденсатора 14 и индукти вность 9 можно вы.брать такими, чтобы ток i стал равным нулю или отрицательной величине. Тиристоры. 18 иwhere ij is the increasing function of the current ondisator 14, fn is the decreasing function of the current inductance 9. Thus, the capacitance of the capacitor 14 and inductance 9 can be chosen such that the current i becomes zero or negative. Thyristors. 18 and

2,1 запираютс , если ток i равен нулю или имеет отрицательное значение в течение промежутка времени, превы.шаю,щвго врем  их запирани , т. е. если посто нна  времени контура , состо ща  из индуктивности 9 и ко,нденсатора 14, тако,ва, что продолжительнасть первого полупериода тока, подаваемого этим контуром,, больше времени запирани . Когда тОк i становитс  отрицательным., ДИ|ОД, включенный в обратном направлении на зажимы2.1 is locked if the current i is zero or has a negative value for a period of time, exceeds the limit, then their time is locked, i.e., if the time constant of the circuit consisting of inductance 9 and co-capacitor 14, , wa, that the duration of the first half cycle of the current supplied by this circuit, more than a time lock. When TOK i becomes negative., DI | OD, connected in the opposite direction to the terminals

соответствующего тиристора инвертора, ста .новитС  провод щим и вызывает при этом по вление небольшого обратного напр жени  запира.ни , равного падению пр мого напр жени  на провод щем диоде.of the corresponding thyristor of the inverter, set up a new conductor and at the same time cause the appearance of a small reverse voltage to lock up, equal to the fall of the direct voltage on the conducting diode.

Если, тиристоры 18 и 2,1 снова открыты, в  коре 15 оп ть по вл етс  ток /о. Кроме того-, когда тиристор 4 также открыт, конденсатор 14 снова зар жаетс  через обмотку, расположенную .между зажимом 10 и выводом 13 индуктивности 9, благодар  чему на зажима1Х индуктивности возникает встречное напр жение , изолирующ.ее нагрузку от источника 8. Это встречное напр жение вызывает по вление в обмотке, расположенной между вывоДО|М 13 и зажимол 11, периодического тока il, противоположного току /о, который замыкаетс  диодам.и 22-25. Ток i, пр.ожод щий через тиристоры, равенIf the thyristors 18 and 2.1 are open again, current / o appears again in the core 15. In addition, when the thyristor 4 is also open, the capacitor 14 is recharged through the winding located between clamp 10 and output 13 of inductance 9, so that a clamping voltage of 1 x inductance produces a counter voltage, isolating the load from source 8. This counter voltage This causes the appearance in the winding located between the output terminal | M 13 and clamp 11, of a periodic current il, opposite to the current / o, which is closed by the diodes and 22-25. The current i, through the thyristors, is

i I. + .,i I. +.,

Так как токи i и /т оп ть  вл ютс  соответствеашо нарастающей функцией тока конденсатора 14 и убывающей функцией тока индуктивности 9, то открытые тиристоры инвертора / могут быть снова закрыты. Поскольку ТО.КИ /m, zl И Il ззри.с т от индуктивности утечки автотрангсфюрматора (индукти;в1но .сти 9), индуктивности монтажа и эквивалентного .сопротивлени  различных элементов , в частности диодов 22-25, то врем  переключени  пр1еобра 3|овател  зависит от этих же элементов. Дл  устранени  этогю по обе стОроны катушки индуктивности 9 и последо;В:ательно с ней лодсоединены две одинаковью индуктивности 26 (см. фиг. 2), величина которых м.еньше индуктивности 9, шрилем эта величина настолько м.ала, что не оказывает вли ни  на конфигурацию контура. Усилив токи ii и il, можно облегчить запирание тиристоров инвертора путем 1ВЫ|бора1 дл  автотрансформатора 9 коэффициента трансформации больше единицы. Дл  этого а|втатраисф.ор,матор 9 (см. фиг. 3) М|0жет быть снабжен двум  промежуточными, выводами 27 и 28. Между этими выводами имеютс  пг витков, а между каждым выводом и соответ ствуюшим концом 29 или 30 катушки - ui витков (). Выводы 27 и 28 соединены между собой через тиристоры 3,1 и 32, включенные последовательно так, что. их аноды обращены к положительному полюсу источника. Общ.а  точка тиристоров 31 и 32 соединена с конденсатором 14. Тиристор 31 отпираетс  одновременно с тир1исто.ром 4, а тиристор 32 -с тнристоро.м 3. Таким o6.pai3OM, во врем  зар да конденсато .ра 14 его зар дный ток проходит по цепи: «+ истачника -индукти.в1н.ость 26 - вывод 27 - тиристор 31 - конденсатор 14 - тиристор 4 - «- источника. При этом величина тока /1, увеличиваетс  на коаффициант Аналогично, во врем  разр да конденсатора разр дный ток проходит по цепи: конденсатор 14 - тиристор 32 - вывод 28 - конец 30 катушки - индуктивность 26 - тиристор 3 - конденсатор 14 и коэффициент тран оформации также равен Узел коммутации с одним конден сат,аром Дбйствует так, что нри кагждом переключении, колебательный контур, состо щий из индуктивности 9 и конденсато-ра 14, выполн ет две функции. Перва  функци  заключ.аетс  в иэол ции питаемой натрузки от источника питани , что устран ет вредные  влени , которые могут возникнуть при коротком замыкании диодов 22-25, а втора -в занирании открытых тиристоров. В некоторых случа х эти функции могут быть разделены ли15о из схемных соображений, либо дл  питани  нагрузки . Преобразователь (см. фиг. 4) содержит мост из тирпсторов 53-36 включенных так что аноды тиристоров 55 и 34 соединены в точке 5, а катоды тиристорО1В 55 и 55 - в точке 6, причем катоды тиристоров 55 и 34 соединены с анодами тирлсторов 55 и 36 сО(От;ветственно в точках 7 и 57. Диагональ 5-6 моста включена параллельно источнику 8 посто  нного напр жени , причем точка, 5 соединена с через индуктивность 9, между зажимами W и // которой включ.ен обратный диод 12, а точка 6 непосредственно св зана с «- источни.ка. Кату.шка индуктивности 9 снабжена иромежуточным выводом 13, св занным с точкой 7 через конденсатор 14, а в диагональ 7-57 моста включен тоследоваг тельный колебательный контур, содержа.щий конденсатор 5S и индуктивность 39. При по.даче у|правл ющего импулыса на электроды управлени  тиристоров 55 и 36 дл  ТОГО;, что.бы сделать эти тиристоры провод щими , конденсатор 58 зар жаетс  от источника 8 так, что его обкладка приобретает положительный потенциал относительно точки 7. После того, как конденсатор 58 зар дитс , эти тиристоры запираютс . Когда тиристоры 18 и 21 открыты, через обмотку  кор  15 от точки 16 к точке 17 прохюдит ток /. Если дл  запирани  этих тиристоров отпереть тиристоры 34 и 55, то конденсатор 58 разр жаетс  через диоды 24, 22 и 25, 23. Пени 22-24 и 25-25 образуют короткое замыкание между точками. 5 и б. Поскольку тиристоры 34 и 55 продолжают оставатьс  провод щими и цепь тока /, проход щего через  корь 15, замыкаетс , с од|ной стороны, ч.ерез включенные обратные диоды 23 и 22, а с другой сто.ро.ны, через диоды 24 и 25, через диоды 22 и 25 в пр мом направлении проходит ра.зр дный ток конденсатора 58 и- на зажимах индуктивности 9 по вл етс  напр жение U. Таким образом, мгновенный ток, поступающий от источника, увеличиваетс  на некоторую величину Л/, котора  может быть ограничена лишь при большом зна,ч,ении индуктивности 9. Поэтому источник 8 пр.одолжает подавать в обмотку  кор  15 ток /-f-AA который добавл етс  к току /, уже прох1од, .щему через нее. Вследствие STioro конденсато.р 58 должен давать тюк, превышающий величину 2/-|-Д/ дл  того, чтобы на:пр жени  на зажи.мах диадов 22 и 25 был.и достаточны дл  запирани  тиристоров 18 и 2. Разрывна  мощность изв.естного преобразовател  ограничена, так как необходимо разрыв ,ать ток, фактически равный 2/+Д/ ВМ.есто тока /. Кроме того, дл  ограничени  нарастани  Д/ индуктивно.сть 9 должна быть весьма больщ ой (несколько м.илли1генри). Однако индуктивность дл  тока пита.ни  включена паследователыно с обмоткой  кор  15, поэтому она уменьшает силу тока, проход щего через эту обмотку, причем тем сильнее, чем меньше посто нна  времени индуктивной нагрузки. Предлагаемый преобразов атель позвол ет чением И1ндукт,ив,но;сти 9 и учитыва  величину емкости конденсатора 14, вычислить частоту собствевных колебаний цепи, соответствующ .ую зар ду конденсатора 14 от сети HI его разр ду через цепь ти-ристора 33. Величины индуктивности. 9 и емкости К1ондеиса,тора 14 подбирают та,кими, что;бы полулернод ообстВ .6ННЫХ колебаний цепи индуктивность 9 - конденсатор 14 имел длительность, почти равную длительности лериода цепи конденсатор 38 - индуктивность 39, котора  несколько болыше, ч.ем врем  запирани  тиристоров. Когда тиристо,ры 34 и 35 провод т, конденсатор 14 зар жа:ет1с  от источника 8 через тиристор 35 так, что егО 01бклад1ка, со1едиНен-, на  с выводом 13, становитс  положительной., В1следствие этого, в индуктивности 9 возникает электродвижуща  сила, котора  уничтожает или даже делает отрицательньгм ток, н.роход щий через обмотку, подключенную между вы.водо.м 13 и зажимом 11. Таким образом ,, индуктивна  нагрузка,, состо ща , например , из обмоток электродвигател , оказываетс  из:олированной от источника 8, и ток протекающий через тиристоры 18 и 21, который необходимо прервать, сохран ет величину /. Кром.е того., когда; тиристоры 33 и 36 станов тс  провод щими, конденсатор 14 разр жаетс  через Обмотку, .включенную между вьшодам 13 и зажимом 11, вследствие чого мгновенно исчезает ток в обмотке, включенной между зажимом 10 и выводом 13, и HICточлик изолируетс  от нагруз1ки во врем  ра|зр 1да конденсатора 14. В то же врем  крнденсатор 55 перезар жаетс  от исто1чника 8, и последователыный колебательный контур, состо щий из конденсатора 38 и индуктивности 39, может быть анова заперт. При каждом перезар де конденсатора 38 тиристоры 33 и 36 остаютс  провод щими. На фиг. 5 представлен преобразователь, у которого нагрузкой  вл ютс , иа1пример, четыре о-бмотки 40-43 электродвигател  переменношо тока, причем число обмоток не ограничено . Обмотки 40-43 включены по кольцевой схеме. Обща  тачка обмоток 40-43 соединена , с одной стороны, с точкой 5 через тиристор 18, щунтированный диодом 22, и, с другой стороны, с точкой 6 через тиристо.р 44, щу1нтированный диодом 45. Кроме того, о бщие точки Обмоток 40-43 соответственно соединены , с одной стороны, с точкой 5 через тиристоры 19, 44 и 46, шунтированные диодами 23, 45 и 47, и, с другой стороны, с точкой 6 че-рез тиристоры 48, 21 и 20, шунтиров анные диодами 49, 26 и 24. Обмотки должны периодически питатьс  током сначала одного направлени , а затем др,у|лог,о. Ехми тиристоры 18 и 21 открыты, то через -обмотки 40 и. 4} про.ход т одинаковые токи, а через oi6MioTки 42 и 43- ротивоположнО налравлевные токи. У|3€Л коммутации с конденсатором 14 при-. М1бн €тС  лишь в тоцм случае, если он иьпольт зуетс  со стабильным источником напр жеПИЯ посто нного тока, и не может быть HICпользова .н, если напр жение посто нного то1ка сильно колеблетс , копда, например, нагрузка инвертора / состоит из обмоток синхронного или асинхронного электродвигател , скорость вращени  которого регулируетс  в широких иределах нутем изменени  частоты аштающего напр жени . В этом слунае напр жение источника 8 должно понижатьс  нри уменьшении частоты во из бежание насыщени  железа электродвигател . TaiKHiM образом, напр жение может измел тыс  в диапазоне 1 : 20, и лри этом ток остаетс  посто нны:м, 6СЛИ электродвигатель работает с лосто нным моментом вращени . Изменение напр жени  обестечшаетс  нутем воздействи  на источник питани , которьгм может, например, -служить управл ем.ый выпр митель . Ток запирани  тиристоров прапорционален напр .жени.ю пита:ни  U, поэтому тири|сторы узла коммутации, а также диоды инвертора должны быть ра1ссчитаны на пропускание токов при максимальном питающем напр жеНИИ . Дл  этого узел коммутации (см. фиг. 6-8) содержит одинаковый набор схемНЫХ элементов из инду ктивностей 9 и. 26, конденсатора 14, тиристоров 5 и и диада- 12, питаемый от источ-ника 8, и мост с ти-ристорами 33-36, одна диагональ которого питаетс  от источника напр жени  50, а. друга  диагональ содержит, по крайней мере один конденсатор 38. Мост из тиристоров 33-36 включен между тиристорами 5 и и зажимами 5 и 6. Анод тИ|ристо.ра1 33 соединен с aHiOдом тиристора 34, а катод тирис гора 35 с катодом тиристора 36. Катоды тиристоров 33 и 34 соответственно соединены с анодами тиристоров 35 и 36. Обща , точка катодов тиристор .ов 35 и 36 соединена с общим отрицательным полюсом источников 50 VI 8, а обща  точка анодов тиристоров 33 и 34 соединена , с одной стороны, с точкой 5 через диод 51, открытый дл  источника 8, и, с другой стороны, с положительным полюсом источни-ка- 50 через индугктивность 52 и диод 53, открытый дл  источника 50. Общие тючки тиристоров 33 V 35 и тиристоров 34 и 36 св заны через н-оследовательный колебательный контур, содержащий .конденсатор 38 и индуктивность 39. Диоды 5/ и 53 предотвращают возмож/н-ость разр да источников 8 и 50 одного на другой. Если, например, отпира.ютс  тиристоры 33 и 36 дл  переключени  тока в нагрузке 15 при .пом-ощи последовательного колебательного 38-39, то тиристор 4 также от .ттираетс . Таким образом, зар д ко)гденсатора М вызывает по влеогие напр жени , которое прерывает ток через обмотку, Под.клюЧ|9нную между выводом / и зажимом //, что изоли-рует нагрузку от и-сточннка 8. Аналогично, при следующем переключении тиристоры 33 и 36 (или 34 и 35) станов тс  и разр д конденсатора 14 онова иволиру-ет нагрузку от источника 8. Мо:менты от1пи-ран,и  тиристоров 33 и 36 ( или 34 и 35) и тИристороЬ 3 или 4, а также посто нные времени молебаггельных контуров 5 и 38-39 должны быть выбраны так,. чтобы натруака 15 вполне надежно иволнровалась при каждом переключени . Крюме того , необходимо обеспечить т.акую лосто ннуро времени последовательного колебательного 10 контура 55-39, чтобы первый столунериод то«а , отдаваемого этим контуром, имел длительность , превышающую врем  заиирани  тиристоров 18-2,1. Поэтому це1по;чку, состо щую из И1ндуктив1ностей 26 Е 9 п конденсато- 15 pai 14 выбирают так, чтобьг полутер-иод собственной частоты был равен периоду ц-впи 38-39. В узле Коммутации (см. фиг. 6) индуктивность 53 ограничивает нарастание тока, noi- 20 ступающепо от источника 50, когда колебательный контур 38-39 переключает тиристоры инвертора 1 и, следовательно, имеет иа своих зажимах нулевое напр жение. Если нагрузка 15 потребл ет большой ток 25 и частота переключений высока, индуктивНОСТЬ 52 может сильно задерживать в(ар д контура 38-39. Во избежание этого (см. фиг. 7) индуктивность 52 и диод 53 могут быть соответственно заменены индуктивностью 30 54небольшой величины (в частном случае равной нулю) и тиристором 55, причем конденсатор 55 включен параллельно мосту из тиристоров. Тиристор 55 запускаетс  лишь по окончании переключени  колебательного кон- 35 тура 38-39, причем конденсатор 38 лерезар жаетс  до напр жени  источника 50, что KiOMnewcHpycT потери, возникающие при каждом переключении. Колебательный контур 54-56 нозвол ет уменьшить изменени  на- 40 (Пр жени , подаваемого на зажимы тиристора 55во врем  переключени , поскольку это изменение могло бы вызвать несвоевременное отпирание этого тиристора. В узле коммутации (см. фиг. 8) индуктив- 45 ность 39 не находитс  в диапанали моста, из тиристоров, а включена между катодом диода 51 и анодами тиристоров 33 и 34. Конденсатор 56 включен параллельно индуктивности 39 и мосту. Така  схема узла коммутации умень- 50 щает колебани  напр жени  на зажимах тиристоров моста. ТакИМ образом, при помощи 1предл:а1га1емого пре образовател  можно питать любое электрическое устройство, содержащее одну ил.и несколько Обмоток, в частности ииверторы дл  электродвигателей различных типов. Кроме того, треобрааователь пойвол ет уменьшить энергию, необходимую дл  переключений пр.и периодическом прерывании тока , в то врем  как допу1стим,а  частота переклю;чвний увеличиваетс . В этих услови х можно регулировать среднее значение тока, проход щего через каждую обмотку, прерьг.ва  напр жение нитани . Предмет изобретени  1. Преобразователь посто нного наир жени , содержащий тиристорнъш блок реверса то.к нагрузки, например, в виде однофазного или многофазного инвертора с обратными диодами и узел коммутации, состо щий, по крайней мере, из одного конденсатора и. двух тиристоров, обща  точка которых соединена с одной из обкладок конденсатора, под1кл1Ючаемый к источнику посто нного тока через последовательный дроссель, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности, дроссель состоит, по крайней мере, из двух частей, соединенных носледовательно, а друга ,  обкладка конденсатора гальванически св зана с общими точками соединени  частей, 2. |Преобра.З|Ователь по п. I, отличающийс  тем, что нри вьшолнении узла коММутаци  в виде тиристорного моста, в -одну из диа1гонаг лей которого включена последовательна  LC-/цепочка, последн   соединена с О1бкладкой конденсатора, подключенной к общей точ|ке соедине Еи  двух тиристоров моста, 3. ПреобразО|В.атель по п. 1, отличающийс  тем, что он содержит две вопом-агаггельные индуктивности, величина которых маньще И1нду1кти:вности полуобмотки дроасел , причем через одну из них дроссель полключлетс  к всточнику питани , а через другую - к узлу ком мутации. 4. Преобра13ователь по п. I, отличающийс  тем, что при выполнении дроссел  из трех частей средн   часть шунтирована двум  последовательно соединенными элементами односторонней -проводимости, обща  точка соединени  которых подключена к конденсатору.Since the currents i and / t again are a correspondingly increasing function of the current of the capacitor 14 and a decreasing function of the current of the inductance 9, the inverter's open thyristors / can be closed again. Since TO.KI / m, zl, and Il are visible from the leakage inductance of an autotransformer (inductance; in step 9), installation inductance, and equivalent resistance of various elements, in particular diodes 22-25, the switching time of the prototype 3 | depends on the same elements. To eliminate this, on both sides of the inductor 9 and subsequently; B: there are two identical inductances 26 (see Fig. 2) connected to it, the value of which is less than the inductance 9, the diameter is so small that it has no effect nor on the contour configuration. By increasing the currents ii and il, it is possible to facilitate the locking of the inverter thyristors by means of 1ВЫ | бора1 for an autotransformer 9 transformation ratio greater than one. For this, a | vtatraisf.or, mater 9 (see fig. 3) M | 0, can be equipped with two intermediate pins 27 and 28. Between these pins are pg turns, and between each terminal and the corresponding end of 29 or 30 coil - ui turns (). Conclusions 27 and 28 are interconnected through thyristors 3.1 and 32, connected in series so that. their anodes face the positive pole of the source. The common points of the thyristors 31 and 32 are connected to the capacitor 14. The thyristor 31 is unlocked simultaneously with thyristor 4, and the thyristor 32 - with thyristor m 3. Thus o6.pai3OM, during the charging of the condenser 14 its charge current passes through the circuit: “+ istachnika -inducti.v1n.ost 26 - pin 27 - thyristor 31 - capacitor 14 - thyristor 4 -“ - source. At the same time, the current magnitude / 1 is increased by a coefficient. Similarly, during the discharge of a capacitor, the discharge current passes through the circuit: capacitor 14 - thyristor 32 - output 28 - end 30 of the coil - inductance 26 - thyristor 3 - capacitor 14 and transformation ratio also is equal to a switching node with one condensate, and it dies in such a way that during switching each time, the oscillating circuit consisting of inductance 9 and capacitor 14 performs two functions. The first function is to isolate the powered load from the power source, which eliminates the harmful effects that can occur when the diodes 22-25 are short-circuited, and the second is to underestimate open thyristors. In some cases, these functions can be separated either out of circuit considerations, or to power the load. The converter (see Fig. 4) contains a bridge of tirpstor 53-36 included so that the anodes of thyristors 55 and 34 are connected at point 5, and the cathodes of thyristor O1 55 and 55 - at point 6, with the cathodes of thyristors 55 and 34 connected to the anodes of tirlestors 55 and 36 SO (From; appropriately at points 7 and 57. Diagonal 5-6 of the bridge is connected parallel to source 8 of constant voltage, and point, 5 is connected to through inductance 9, between terminals W and // which includes a reverse diode 12 and point 6 is directly connected to an "- source. Katu. inductance 9 is provided with an intermediate terminal 13, with connected to point 7 through a capacitor 14, and the diagonal 7-57 of the bridge includes a sequential oscillating circuit containing a capacitor 5S and an inductance 39. When you receive a control impulse on the control electrodes of thyristors 55 and 36 for TOG ;, to make these thyristors conductive, capacitor 58 is charged from source 8 so that its lining acquires a positive potential relative to point 7. After capacitor 58 is charged, these thyristors are locked. When the thyristors 18 and 21 are open, a current flows through the winding of the core 15 from point 16 to point 17. If the thyristors 34 and 55 are unlocked to lock these thyristors, then the capacitor 58 is discharged through diodes 24, 22 and 25, 23. The latencies 22-24 and 25-25 form a short circuit between the points. 5 and b. Since the thyristors 34 and 55 continue to be conductive, the current circuit I passing through the measles 15 closes, on the one hand, through the included reverse diodes 23 and 22, and on the other hand, through diodes 24 and 25, the diode current of the capacitor 58 passes through the diodes 22 and 25 in the forward direction, and a voltage U appears at the terminals of the inductance 9. Thus, the instantaneous current supplied from the source is increased by a certain value L /, which can be limited only with a large value of inductance 9. Therefore, source 8 pr. continues to ing into the armature winding 15, the current / -f-AA which is added to the current / already proh1od, .schemu therethrough. Owing to STioro, condensate p 58 should produce a bale greater than 2 / - | -D / in order for: on the back of the jacks 22 and 25 to be sufficient for locking the thyristors 18 and 2. The discontinuous power of the dist. The natural converter is limited, since it is necessary to break, set the current, actually equal to 2 / + D / VM.to current /. In addition, to limit the buildup of D / inductance. There should be a very large 9 (several millienegens). However, the inductance for the supply current is connected in parallel with the winding of the core 15, therefore, it reduces the current flowing through this winding, and the stronger, the shorter the time constant of the inductive load. The proposed converter allows I1 induction, iV, but step 9 and taking into account the capacitance value of capacitor 14, to calculate the frequency of the circuit's own oscillations, corresponding to the charge of the capacitor 14 from the HI network, to discharge it through the thyristor circuit 33. Inductance values. 9 and the capacitance of the K1Ondeis, torus 14 are selected, kimi, which would have a semi-half-square oscillation circuit inductance 9 - the capacitor 14 had a duration almost equal to the duration of the leriod of the circuit capacitor 38 - inductance 39, which is somewhat longer, and the thyristor locking time . When the thyristor, rya 34 and 35 are conducted, the charge capacitor 14: et1c from source 8 through the thyristor 35 so that its input, connected, with output 13, becomes positive. As a result, electromotive force occurs in inductance 9, which destroys or even makes a negative current flowing through a winding connected between terminal 13 and terminal 11. Thus, an inductive load, consisting, for example, of the motor windings, is derived from: 8, and the current flowing through the thyristors 18 and 21, which is neo go to interrupt, it stores the value /. Krom.e that. When; thyristors 33 and 36 become conductive, capacitor 14 is discharged through a winding connected between outputs 13 and clamp 11, due to which the current in the winding connected between clamp 10 and output 13 instantly disappears and the HIC control is isolated from the load during time | A capacitor 14 is recharged. At the same time, the generator 55 is recharged from the source 8, and the series oscillating circuit consisting of the capacitor 38 and inductance 39 can be locked. Each time the capacitor 38 recharges, the thyristors 33 and 36 remain conductive. FIG. 5 shows a converter in which the load is, for example, four motors 40-43 of the alternating current motor, and the number of windings is not limited. Winding 40-43 included in the ring pattern. The common wheelbarrow of windings 40-43 is connected, on the one hand, to point 5 through thyristor 18, shunted by diode 22, and, on the other hand, to point 6 through thyristor p 44, schun1tirovanny diode 45. In addition, common points of windings 40 -43, respectively, are connected, on the one hand, to point 5 via thyristors 19, 44 and 46, shunted by diodes 23, 45 and 47, and, on the other hand, to point 6 through thyristors 48, 21 and 20, shunted by diodes 49, 26, and 24. The windings should be periodically powered with current, first in one direction, and then on, log, o. Ehmi thyristors 18 and 21 are open, then through-windings 40 and. 4} the same currents are passed, and through oi6MioTki 42 and 43 are opposite positively directed currents. At | 3 € L switching with a capacitor 14 at-. Only in the case when it is supplied with a stable direct current source, and HIC cannot be used, if the DC voltage fluctuates greatly, for example, the inverter load / consists of synchronous windings or an asynchronous electric motor, the rotational speed of which is regulated in wide and narrows by varying the frequency of the test voltage. In this scenario, the voltage of source 8 should decrease, while decreasing the frequency in order to avoid iron saturation of the electric motor. TaiKHiM, the voltage can grind up thousands in the range of 1: 20, and in this case the current remains constant: m, 6SLI the electric motor works with a steady torque. A change in voltage is de-energized by affecting the power source, which may, for example, serve as a control rectifier. The thyristor lock-in current is proportional to, for example, a pit: neither U, so the switching unit thyristor and diode diodes must be designed to pass currents at the maximum supply voltage. For this, the switching node (see Fig. 6-8) contains the same set of circuit elements from inductances 9 and. 26, capacitor 14, thyristors 5 and and dyad-12, fed from source 8, and a bridge with thyristors 33-36, one diagonal of which is powered from voltage source 50, a. the other diagonal contains at least one capacitor 38. The bridge of thyristors 33-36 is connected between thyristors 5 and and clamps 5 and 6. The anode of the thyristor 33 is connected to the aHi of the thyristor 34, and the cathode of the mountain 35 with the cathode of the thyristor 36 The cathodes 33 and 34, respectively, are connected to the anodes of thyristors 35 and 36. General, the point of the cathodes of thyristors 35 and 36 is connected to the common negative pole of the sources 50 VI 8, and the common point of the anodes of the thyristors 33 and 34 is connected, on the one hand, point 5 through the diode 51, open source 8, and, on the other hand, with a positive n The source-50 source voltage through inductance 52 and diode 53, which is open to source 50. Common thyristors 33 V 35 and thyristors 34 and 36 are connected via an n-series oscillating circuit containing capacitor 38 and inductance 39. Diodes 5 / and 53 prevent the possibility of / n-bit discharge sources 8 and 50 of one to another. If, for example, the thyristors 33 and 36 are unlocked to switch the current in the load 15 with a sequential oscillating 38-39, then the thyristor 4 is also rubbed off. Thus, charging the M-capacitor to the voltage that interrupts the current through the winding, switch on between the terminal / and terminal //, which isolates the load from the terminal 8. Similarly, the next time you switch thyristors 33 and 36 (or 34 and 35) become and the discharge of the capacitor 14 onovolvoyuvaet the load from the source 8. Mo: copes from 1piran, and thyristors 33 and 36 (or 34 and 35) and thyristor 3 or 4, and the time constants of the molagagnel contours 5 and 38–39 should be chosen in the same way. so that the natruac 15 is reliably infused with each switch. Moreover, it is necessary to ensure that such a continuous time of a consecutive oscillatory 10 circuit 55-39, so that the first stolumn period given by this circuit has a duration exceeding the time of the thyristor overgrowing 18-2.1. Therefore, a circuit consisting of Inductances 26 E 9 and a condenser 15 pai 14 is chosen so that the half-emitter-natural frequency is equal to the period c-hp 38-39. In the Commutation node (see Fig. 6), inductance 53 limits current buildup, noi- 20 stepping from source 50, when oscillating circuit 38-39 switches the thyristors of inverter 1 and, therefore, has zero voltage on its terminals. If the load 15 consumes a large current 25 and the switching frequency is high, the inductance 52 can greatly retard the (circuit path 38-39. To avoid this (see Fig. 7) the inductance 52 and the diode 53 can be replaced by an inductance of 30 54 (in the particular case equal to zero) and a thyristor 55, and the capacitor 55 is connected parallel to the bridge of the thyristors. The thyristor 55 is started only after the switching of the oscillating circuit 35-38-39, and the capacitor 38 is leresar before the voltage of the source 50, have arisen The oscillating circuit 54-56 does not reduce the change in voltage by 40 (Yarn applied to the terminals of the thyristor 55 during the switching time, since this change could cause untimely unlocking of this thyristor. In the switching node (see Fig. 8) the inductance 39 is not in the bridge channel, from the thyristors, but connected between the cathode of diode 51 and the anodes of the thyristors 33 and 34. The capacitor 56 is connected parallel to the inductance 39 and the bridge. Such a switching node circuit reduces the voltage fluctuations at the terminals of the bridge thyristors. In this way, with the help of the following: a convertible converter, it is possible to power any electrical device containing one or several Winding, in particular, and selectors for electric motors of various types. In addition, the transformer will reduce the energy required for switching and interrupting the current intermittently, while allowing the switching frequency and switching frequency to increase. Under these conditions, it is possible to regulate the average value of the current passing through each winding, the fault voltage across the thread. The subject of the invention is 1. A constant-voltage converter comprising a thyristor unit of reverse current to a load, for example, in the form of a single-phase or multiphase inverter with reverse diodes and a switching node consisting of at least one capacitor and. two thyristors, the common point of which is connected to one of the capacitor plates, connected to a direct current source through a series choke, characterized in that, in order to increase reliability, the choke consists of at least two parts connected together consequently, and the other, the capacitor plate is galvanically connected to common points of connection of parts, 2. | Conversion | Ovator according to claim I, characterized in that the execution of the coMmutation node in the form of a thyristor bridge, one of the diagrams of which includes a follower On the LC- / chain, the latter is connected to the O1condenser of the capacitor connected to the common point of the connection of Eu of the two thyristors of the bridge, 3. The transducer of the B. according to claim 1, characterized in that it contains two wobble inductances, the value of which In the middle of the winding of the droosel, and through one of them the choke is connected to the power source, and through the other to the node of the mutation. 4. The converter according to claim I, characterized in that, when making three-part throttles, the middle part is shunted by two series-connected elements of one-sided-conduction, the common connection point of which is connected to the capacitor.

+ о+ o

- о- about

26 Ю 9 i3 ti26 Т 26 Yu 9 i3 ti26 T

-о+- о26 29 27 г 2в 30 26 71-o + - o26 29 27 g 2v 30 26 71

// Ч5Н „, // CH5N,

- -

-oJ 3uJ-oJ 3uJ

.7.7

4four

-oJ-oJ

-about

r.l 14 Р Ч I/Jr.l 14 P I / J

/7/ 7

i-i /i i i i i

1one

i«7i «7

/ /

4four

00

t3t3

2/i2 / i

Й/STh / s

ЛL

2SA52SA5

SU1283923A CONSTANT VOLTAGE CONVERTER SU359875A1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU359875A1 true SU359875A1 (en)

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3120633A (en) Series inverter circuit having controlled rectifiers with power diodes in reverse parallel connection
US4446513A (en) DC/AC Bridge inverter including a switching aid and inductive energy recovery circuit
US3775662A (en) Constant frequency power inverter having silicon controlled rectifier multibridge inputs for output wave shaping with variable phase control for overload conditions
US3263152A (en) Static inverter
JPH04289782A (en) Single-phase ac power converter
WO2020248651A1 (en) Off-line phase split device and inverter system
US4042871A (en) Conversion system with overcurrent protection and start-up circuitry
US3452266A (en) D.c.-to-d.c. converter
EP0012648B1 (en) Single-pole commutation circuit
SU359875A1 (en) CONSTANT VOLTAGE CONVERTER
Borst et al. Voltage control by means of power thyristors
US4455600A (en) Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation
US6400588B1 (en) Non-isolated A.C./D.C. converter
KR870002154B1 (en) Control circuit of a synchronous motor with two induced windings
SU1432684A1 (en) Arrangement for switching rectifiers of transformer-gate converter
US4030021A (en) Inverter
SU1541726A1 (en) Dc-to-dc converter
RU2110881C1 (en) Pulse-width modulated resonance-tuned converter
SU900386A1 (en) Thyristorized converter of multiphase ac voltage into dc voltage
SU192915A1 (en)
SU1069098A1 (en) Polyphase i.c. voltage/d.c.converter
SU1274879A2 (en) Machine for d.c.resistance welding
SU1251262A1 (en) Thyristor reversible converter with artificial commutation
SU1559389A1 (en) Self-excited voltage inverter
US3546562A (en) Frequency converter for converting three-phase low frequency alternating current into single-phase higher frequency alternating current