SU604107A1 - Реверсивный преобразователь - Google Patents

Description

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретемте относитс  к регулированию напр жени  э.лектро/п нгателей посто ниого тока и может быть Hcno.ibaoBaiio в реверсивных :1лектропривода и след щих системах посто нного тока с широтно-имиу.пьсными регул торами напр жени .

Известны реверсивные тиристорпые иреооразпватели f 1 , |2j и 3.

О/лнако, наличие болыного количества элементов со зиачительной установленной мощностью и большими потер ми мопшости в них обусловливают сложность устройств, высокие весо-габаритные показатели и относительно низ кой КПД.

Иаиболее близким по технической сущности  вл етс  реверсивный тиристорный щиротно-нмиульсный иреобразователь 3, содержащий источник П1тани , пр мой и обратный тиристорные мосты, общий узел искусственной коммутации, состо щий из коммутирующего конденсатора, двух последовательно соединенных дополпительных тиристоров, коммутирующего дроссел  и двухобмоточного импульсного трансформатора. Пр мой и обратный тиристорные мосты образуют общую диагональ дл  включени  нагрузки (обмотки  кор  двигател  посто нного тока).

Целью изобретени   вл етс  унропиппс уст ройства, повышение КПД. уменьшение весогабаритных показателей реверсивного тир;1стор ного преобразовател .

Это достигаетс  тем, что преобрп.ог.а: t.ii спабжеп цепочкой из двух кондепсаторов. подключенной непосредственно к нр мому :иристорному мосту, причем обща  точка iinx конденсаторов соединена с другой обкладкоГ коммутирующего конденсатора, а дон().11П1те.. тиристоры включены в пр мом ,,;

0 параллельно обратному тиристорному .

На фиг. 1 изображена электрическа  принципиальна  схема предлагаемого реверсивного тнристорного преобразовател ; на фиг. 2 - временна  диаграмма переключений оснинн,-5 элементов преобразовател .

Преобразователь содержит примой MDCT :;.: тиристорах 1-4, обратный мост на Tnpiii : рак 5-8, общий узел искусственной к)г.: тацни, СОСТОЯП1ИЙ из коммутирующего ,чс-:0 еатора 9, дополпительпых тиристоров 10, ; и и.мпульспого трансформатора с сс|)дечн ;ком 12 и обмотками 13, 14. Питание nr.u:-i разовател  осупхествл етс  от источника .

1 ервые диагона.и нр мого 1 4 и обрати ; гО 5-8 мостов образуют () дпагоиа.1ь, ;

которую включена нагрузка 16 (обмотка  кор  двигател  посто нного тока). Втора  диагональ нр мого моста 1, 4 нодключена к источнику питани  15. Тнристоры 10, 11 узла искусственной коммутации соединены последовательно и включены параллельно с обратным мостом 5-8 в противоположном направлении.

Точка соединени  17 тиристоров 10, 11 через коммутирующий конденсатор 9 подключена к с)еднему выводу емкостного делител  напр жени  на вспомогательных конденсаторах 18, 19, подключенному к источнику питани  15.

Об.мотка 13 импульсного трансформатора 12 включена между обиаей точкой соединени  20 тиристоров 5, 6 анодной группы обратного моста 5-8 и положительным полюсом источника питани  15, а обмотка 14 - между общей точкой соединени  21 тиристоров 7, 8 катодной |-рунпы этого моста и отрицательным нолюсом источника питани . Обмотки 13, 14 включены между собой согласованно.

Преобразователь работает следующим образом .

При работе преобразовател  на нагрузке 16 формируютс  одпопол рные импульсы напр жени  поочередной коммутацией тиристоров 1, 2 анодной группы и тиристоров 3, 4 катодной групны пр мого моста.

Условно будем считать, что положительн1)1е имну.1ьсы напр жени  на нагрузке 16 формируютс  при открыты.х тиристорах 1, 3, а отрицательиые импульсы - при открытых тиристорах 2, 4.

Тиристоры 1-4 пр мого моста открываютс  продолжительными имнульсами, а тиристоры 5-8 обратного моста и тиристоры 10, 11 узла ком.мутации - короткими импульсами.

Положим, что в мо.мент to открылись тиристоры 1 и 3. В таком состо нии они будут находитьс  до момента ti. На интервале to - ti к нагрузке 16 прикладываетс  первый импульс положительного напр жени , под действием которого по цепи 15-1 -16--3-15 ток течет в нагрузку, мину  коммутирующие обмотки 13, 14 импульсного трансформатора 12 и не вызыва  в них падени  напр жени  и нотери мощности.

В мо.мент ti поступление импульса, отпираюндего тиристор 1, переключаетс  и формируетс  импульс, отиирающий тиристор 10 узла ком .мутации и тиристор 8 обратпого моста. При этом узел коммутации срабатывает, и под действием напр жени  на обмотке 14 ток течет по цепи 14-8-1 -15-14, гас  в момент t-, тиристор 1. Начинаетс  перва  пауза, продолжающа с  до момента i.

На интервале первой паузы ti -ts напр жение источника питани  к нагрузке не прикладываетс , но ток нагрузки при этом не равен нулю. Под действием энергии, накопленной в индуктивности  корной обмотки 16 ток нагрузки течет по цепи 16-3-14-8-16, размагничива  сердечник 12 импульсного трансформатора .

В момент tj открываетс  тиристор I и нрн открытом тиристоре 3 к нагрузке 16 прикладываетс  напр жение источника питани . Начинаетс  второй по.ложительный и.мпульс напр жени  на нагрузке, продолжающийс  до момента t. На интервале ta - t.j ток нагрузки течет по цепи 15-1 - , мину ,коммутирующие обмотки 13, 14 импульсного трансформатора .

В момент tr, снимаетс  сигнал, отпирающий . тиристор 3 и формируетс  импульс, отпирающий тиристор I 1 узла коммутации и тиристор 6 обратного моста. Узел коммутации при этом срабатывает и током, пpoтeкaюцJ,им по 13-15-3-6-13, гасит тиристор 3.

С этого момента начинаетс  втора  пауза, продолжающа с  до момента t4. На интервале 1з-t4 ток нагрузки течет по цепи 16-6- 13-1 -16, размагничива  сердечник 12 импульсного трансфор.матора.

С изменением пол рности входного сигнала (реверс в мо.мент if,) снимаютс  сигналы, отпирающие тиристоры 1 и 3.

Затем в момент t-, (конец периода) отпираютс  соответствующий тиристор (10 или 11) узла коммутации и тиристоры 6, 8 обратного моста. Узел ко.ммутации при этом срабатывает и в момент 1:, гасит тиристоры I, 3 пр мого моста. После выключени  тиристоров 1, 3 в момент te включаютс  тиристоры 2, 4 и на интервале tti - t; к нагрузке 16 прикладываетс  первый импульс напр жени  обратной пол рности. При этом ток нагрузки на интервалах t4-tp-1.5 течет по цепи 15-1 - 16-3- 15, на интервале ts-te - по цепи 16-3- 14-8-16, на интервале ta-t - по цеп м 16-3-14-8-16 и 15-2-16-4-15, на интервале t- -tx - по цепи 15-2-16-4-15.

Импульсы обратной (отрицательной) пол рности формируютс  аналогично импульсами пр мой (положительной) пол рности.

Таким образо.м, в преобразователе вынос из силовой цепи коммутирующих обмоток 13, 14 импульсного трансформатора нриводит к уменьщению падени  напр жени  на обмотках и повыщению коэффициента использовани  преобразовател  но напр жению.

Это, нар ду с уменьшением числа электроэлементов , а следовательно уменьщением потери .мощности в них, обусловило новьапение КПД преобразовател .

Отсутствие в ко.ммутирующих обмотках 13, 14 тока нагрузки, подмагничивающего сердечник 12 импульсного трансформатора в интервалах импульсов напр жени  на нагрузке 16, позвол ет уменьщить размеры и вес сердечника трансформатора, а также его габаритную мощность.

Размагничивание сердечника 12 импульсного трансформатора в интервалах науз током нагрузки позвол ет уменьи1ить обилие весо-габаритные показатели трансформатора.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 221 118, кл. Н 02 Р 7/24, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР Л 2841 13, кл, Н 02 Р 5/16, 1969.

3.Каган В, Г. и др. Электроприводы с преде .11)Иым быстродействием дл  систем воспроизведени  движени . М., «Энерги , 1975, с. 208.

Фаг