SU760341A1 - Thyristorized frequency converter - Google Patents

Thyristorized frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU760341A1
SU760341A1 SU782601721A SU2601721A SU760341A1 SU 760341 A1 SU760341 A1 SU 760341A1 SU 782601721 A SU782601721 A SU 782601721A SU 2601721 A SU2601721 A SU 2601721A SU 760341 A1 SU760341 A1 SU 760341A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switching
capacitors
thyristor
thyristors
current
Prior art date
Application number
SU782601721A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Rinat N Kiyamov
Nikolaj Petridi
Evgenij Snyatkov
Original Assignee
Ufimsk Aviatsion Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ufimsk Aviatsion Inst filed Critical Ufimsk Aviatsion Inst
Priority to SU782601721A priority Critical patent/SU760341A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU760341A1 publication Critical patent/SU760341A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Изобретение относится к.области преобразовательной техники и может найти применение в качестве .источника питания ультразвуковых магнитострикционных преобразователей, а 5The invention relates to the field of converter technology and can be used as a power source for ultrasonic magnetostrictive transducers, and 5

также других потребителей тока высокой частоты.also other high frequency consumers.

Известны тиристорные преобразователи частоты, содержащие инвертирующие мосты с одним или несколькими ’θ последовательно соединенными коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока, подключенные параллельно с цепочкой из последовательно соединенных разделительно- 15 го конденсатора и нагрузки к зажимам выпрямителя через дроссели фильтра М ·Known thyristor frequency converters containing inverting bridges with one or several ’θ series-connected commutation capacitors in an AC diagonal, connected in parallel with a chain of series-connected separation capacitor 15 and the load to the rectifier terminals via filter chokes M ·

Известен тиристорный преобразователь частоты, содержащий инвертирую- 20 щий мост с обратными диодами и коммутирующей последовательной ЬС-цепочкой в диагонали переменного тока, подключенный параллельно с цепочкой из последовательно соединенных раз- 25 делительного конденсатора и нагрузки к выходным зажимам выпрямителя через дроссель фильтра [2],[з] .A thyristor frequency converter is known, which contains an inverting 20 bridge with reverse diodes and a switching serial HC circuit in the diagonal of alternating current connected in parallel with the chain from a series-connected separation capacitor and the load to the output terminals of the rectifier via a filter choke [2], [з].

Выпрямитель известных преобразователей подключается к зажимам вторич- 30The rectifier of the known converters is connected to the terminals of the secondary 30

22

ной обмотки питающего Сетевого трансформатора, имеющей нулевую точку. В известных преобразователях период выходного тока формируется при одновременной работе двух тиристоров инвертирующего1 моста.Noah winding power supply transformer having a zero point. In known converters, the period of the output current is formed when two thyristors of an inverting 1 bridge are simultaneously operating.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому тиристорному преобразователю частбты является преобразователь £4] . Этот преобразователь содержит тиристорный инвертирующий мост с тремя последовательно соединенными коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока, подключенный к выходным выводам выпрямителя через дроссели фильтра , имеющие средние выводы и коммутирующие дроссели, обратный диодный мост, подключенный выводами переменного тока к среднему коммутирующему, конденсатору, а выводами постоянного тока к средним выводам дросселей фильтра, последовательную цепочку из разделительного конденсатора и выходных выводов, включенную между точками соединения фильтровых и коммутирующих дросселей. Наличие обратного диодного моста позволяет ограничить напряжение на элементах инвертирующего моста. Однако коммутационныеThe closest in technical essence to the proposed thyristor converter is a converter £ 4]. This converter contains a thyristor inverting bridge with three series-connected switching capacitors in an ac diagonal, connected to the output terminals of the rectifier via filter chokes, having average leads and switching chokes, a reverse diode bridge connected by alternating current leads to the middle switching capacitor, and DC outputs current to the middle terminals of the filter chokes, a series of coupling capacitor and output terminals, included I am waiting for the connection points of filter and commutating chokes. The presence of a reverse diode bridge allows you to limit the voltage on the elements of the inverting bridge. However switching

33

760341760341

4four

"гГОТ'ери в тиристорах инвертирующего ' моста этого преобразователя также велики при работе на высоких частотах, Что приводит к снижению КПД преобразователя до 0,6-0,7 при работе в ультразвуковом диапазоне частот 22-66 кГц."GGOT'eri in the thyristors of the inverting bridge of this converter are also great when operating at high frequencies, which leads to a decrease in the efficiency of the converter to 0.6-0.7 when operating in the ultrasonic frequency range 22-66 kHz.

Целью изобретения является повышение КПД тиристорного преобразова"‘™;?^телЖ’"чаётЬтЫ за счет снижения .коьму' тационных потерь в тиристорах.The aim of the invention is to increase the efficiency of the thyristor transform "'™ ;? ^ Telj'" of the part due to the reduction of the total loss of thyristors.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем тиристорный инвертирующий мост с последовательно соединенными коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока, подключенный через Последовательно соединенные коммутирующие и фильтровые дроссели к выводам постоянного тока выпрямителя, зажимы переменного тока которого подключены к концам вторичных обмоток питающего трансформатора, имеющих нулевой вывод, последовательную цепочку из разделительного конденсатора и «выходных выводов, общаяТочка коммутирующих конденсаторов соединена с нулевым выводом вторичных обмоток питающего трансформатора.This goal is achieved by the fact that in a converter containing a thyristor inverting bridge with series-connected switching capacitors in an AC diagonal connected via serially connected switching and filter chokes to the DC terminals of a rectifier whose AC terminals are connected to the ends of the secondary windings of the supply transformer, having zero output, a serial chain of coupling capacitor and "output pins, common point commuting x capacitors connected to the zero terminal of the secondary winding of the supply transformer.

Такое соединение общей точки ком1 мутирующих конденсаторов с нулевымSuch a connection is the common point of com 1 mutating capacitors with zero

выводом вторичных обмоток питающего трансформатора позволяет первоначально включить один из двух тиристоров, формирующих период выходного тока преобразователя. При этом тиристор, включенный с опережением, проводит в течение времени, равного времени задержки включения второго тиристора, импульс тока малой амплитуды, что позволяет ему достичь проводящего состояния с малыми коммутационными потерями.the output of the secondary windings of the supply transformer allows you to initially turn on one of the two thyristors, forming the period of the output current of the converter. In this case, the thyristor, connected with advance, conducts for a time equal to the turn-on delay time of the second thyristor, a current pulse of small amplitude, which allows it to achieve a conducting state with small switching losses.

На фйг. 1 представлена принципиальная Схема предлагаемого тиристорного преобразователя частоты,’ на фиг.2,а - осциллограмма импульсов управления, поступающих на тиристоры инвертирующего моста (>^ )на фиг.2,6 - осциллограммы тока тиристоров (Ц ); на фиг.2,в осциллограмма тока нагрузки (ί„ ).On fig. 1 is a schematic diagram of the proposed thyristor frequency converter, ’in FIG. 2, a is an oscillogram of control pulses fed to the inverting bridge thyristors (> ^) in FIG. 2,6 — current waveforms of thyristors (C); in figure 2, in the oscillogram of the load current (ί „).

Тиристорный преобразователь частоты содержит инвертирующий мост, выполненный на тиристорах 1-4 с двумя’ последовательно соединенными коммутирующими конденсаторами 5,6 в диагонали переменного тока, подключенный через коммутирующие дроссели 7,8 и Последовательно соединенные с ними фильтровые дроссели 9,10 к выводам постоянного тока выпрямителя, выполненного на диодах 11-16, выводы переменного тока которого подключены к концам вторичных обмоток 17 трансформатора 18, первичные обмотки 19 которого подключены к питающей сети, последовательную цепочку из раздёли• тельного конденсатора 20 и нагрузкиThe thyristor frequency converter contains an inverting bridge, made on thyristors 1-4 with two "series-connected switching capacitors 5.6 in the diagonal of alternating current, connected via switching reactors 7.8 and successively connected filter chokes 9.10 to the DC terminals of the rectifier made on the diodes 11-16, the AC terminals of which are connected to the ends of the secondary windings 17 of the transformer 18, the primary windings 19 of which are connected to the mains, a serial circuit chku razdoli • tion of the capacitor 20 and the load

21, включенную между точками соединения коммутирующих и фильтровых дросселей , при этом общая точка коммутирующих конденсаторов соединена с нулевым выводом вторичных обмоток21, connected between the points of connection of the switching and filter chokes, while the common point of the switching capacitors is connected to the zero output of the secondary windings

5 трансформатора.5 transformers.

Тиристорный преобразователь час. тоты работает следующим образом.Thyristor Converter hour. Tots works as follows.

В установившемся режиме к моменту времени г, коммутирующие конденса10 торы 5,6 заряжены с полярностью, показанной на фиг.1. Разделительный конденсатор 20 заряжен до выходного напряжения выпрямителя. В момент времени подается импульс управления на тиристор 1, тиристор 1 включается, и происходит предварительный разряд конденсатора 5 по цепи: 5-17-11, 12, 13-9-7-1-5. При этом через тиристор 1 Протекает импульс тока, амплитуда и длительность которого определяетсяIn the steady state by the time instant g, the commutating capacitors 5,6 are charged with the polarity shown in Fig. 1. Isolation capacitor 20 is charged to the rectifier output voltage. At the moment of time, a control pulse is applied to the thyristor 1, the thyristor 1 is turned on, and the capacitor 5 is pre-discharged along the circuit: 5-17-11, 12, 13-9-7-1-5. At the same time through the thyristor 1 A current pulse flows, the amplitude and duration of which is determined by

20 емкостью конденсатора 5 и индуктивностью дросселей 9,7.20 capacitor capacitance 5 and choke inductance of 9.7.

В момент времени с2 включается тиристор 3 и происходит колебательный перезаряд коммутирующих койденсато25 ров 5,б и разряд разделительного конденсатора 20 по цепи: 5-6-3-8-21-207-1-5. При этом через нагрузку в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой, протекает импульс тока, амплиЗО туда и длительность которого определяется Индуктивностью коммутирующих дросселей 7,8 й емкостью коммутирующих конденсаторов 5,6. В момент времени импульс тока перезаряда коммутирующих конденсаторов 5,6 проходит через нуль, тиристоры 1,3 выключаются И наступает пауза в токе наг,рузки. Коммутирующие конденсаторыAt time 2, the thyristor 3 is turned on and an oscillatory overcharge of the switching capacitors 5, b and the discharge of the coupling capacitor 20 occur along the circuit: 5-6-3-8-21-207-1-5. Thereby, through the load in the direction indicated in FIG. 1 by an arrow, a current impulse flows, the amplitude there and the duration of which is determined by the inductance of the commutating chokes of 7.8 th capacity of the commutating capacitors of 5.6. At the moment of time, the current pulse of the recharge of the switching capacitors 5.6 passes through zero, the thyristors 1.3 are turned off, and there is a pause in the nag current, ruzy. Switching capacitors

5,6 к моменту времени ί3 перезаряжаются до напряжения с полярностью, об40 ратной указанной на фиг. 1. В момент времени включается тиристор 2 и происходит предварительный разряд конденсатора 6 по цепи: 6-17-11,5.6 to the time point ί 3 are recharged to a voltage with polarity, reverse indicated in FIG. 1. At the moment of time, the thyristor 2 is turned on and the capacitor 6 is pre-discharged along the circuit: 6-17-11,

12, 13-9-7-2-6. В момент времени ι5 12, 13-9-7-2-6. At time ι 5

45 включается тиристор 4 и происходит колебательный перезаряд конденсаторов 5,6 и разряд разделительного конденсатора 20 по цепи: 5-4-3-21-20-72-6-5. Через нагрузку протекает оче50 редной импульс тока. В момент времени г6 импульс тока перезаряда конденсаторов 5,6 проходит через нуль, тиристоры 2,4 выключаются и наступает пауза в токе нагрузки. Конденсаторы45, the thyristor 4 is turned on and oscillatory overcharge of capacitors 5,6 and discharge of the coupling capacitor 20 along the circuit occurs: 5-4-3-21-20-72-6-5. A current impulse flows through the load. At time moment g 6, the current pulse of the recharging of capacitors 5.6 passes through zero, the thyristors 2.4 turn off and a pause occurs in the load current. Capacitors

5,6 перезаряжаются до напряжения с полярностью, указанной на фиг. 1.5.6 are recharged to a voltage with the polarity indicated in FIG. one.

К моменту времени ц включения очерёдного тиристора заканчивается первый полуцикл работы инвертирующего моста.By the time of turning on the next thyristor, the first half-cycle of the inverting bridge operation ends.

Второй полуцикл работы инвертирующего моста начинается в момент времени,ΐγ с включения тиристора 3. При (этом происходит предварительный разряд конденсатора 6 по цепи: 6-3-8-1014,15,16-17-6. В момент времениThe second half-cycle of the inverting bridge starts at the moment of time, ΐγ with the switching on of the thyristor 3. When ( this happens the preliminary discharge of the capacitor 6 along the circuit: 6-3-8-1014,15,16-17-6. At the moment of time

760341760341

включается тиристор 1 и происходит перезаряд конденсаторов 5,6 разряд конденсатора 20 и формирование очередного импульса тока в нагрузке. В момент времени тиристоры 1,3 выключаются, наступает пауза в токе нагрузки, конденсаторы 5,6 заряжены до напряжения с полярностью, противоположной, указанной на фиг. 1.the thyristor 1 is turned on and the capacitors 5.6 are recharged and the capacitor 20 is discharged and the next current pulse is generated in the load. At the moment of time, the thyristors 1.3 are turned off, there is a pause in the load current, the capacitors 5.6 are charged to a voltage with the opposite polarity indicated in FIG. one.

В момент времени ίι0 включается тиристор 4, при этом происходит предварительный разряд конденсатора 5 по цепи: 5-4-8-10-14^ 15,16-17-5. В момент времени цд включается тиристор.2 и происходит колебательный перезаряд конденсаторов 5,6 и разряд конденсатора 20 по цепи: 2-6-5-4-8-21-20-7-2 и формирование очередного импульса тока в нагрузке. В момент времени тиристоры 2,4 выключаются, наступает пауза в токе нагрузки, конденсаторыAt the moment of time ί ι0 the thyristor 4 is turned on, thus a preliminary discharge of the capacitor 5 along the circuit occurs: 5-4-8-10-14 ^ 15,16-17-5. At the time point c d the thyristor is switched on.2 and the oscillatory overcharge of capacitors 5.6 and discharge of the capacitor 20 along the circuit occurs: 2-6-5-4-8-21-20-7-2 and the next current pulse in the load is formed. At time, thyristors 2.4 turn off, there is a pause in the load current, capacitors

5,6 заряжаются до напряжения с полярностью, указанной на фиг.1.5.6 are charged to the voltage with the polarity indicated in FIG.

К моменту времени гочередного включения тиристора 1 заканчивается полный цикл работы инвертирующего моста.By the time g | E of the next switching on of the thyristor 1, the full cycle of the inverting bridge is completed.

Разделительный конденсатор 20 непрерывно подзаряжается от питающей сети через выпрямитель и дроссели фильтра 9,10.The separation capacitor 20 is continuously recharged from the mains through a rectifier and filter inductors 9,10.

Таким образом, в первом полуцикле работы инвертирующего моста тиристоры 1,2 включаются с опережением по отношению к тиристорам 3,4,а во втором полуцикле тиристоры 3,4 включаются с опережением по отношению к тиристорам 1,2.Thus, in the first half-cycle of the inverting bridge, thyristors 1,2 are switched on with respect to thyristors 3,4, and in the second half-cycle, thyristors 3,4 are switched on ahead of thyristors 1,2.

' Тиристоры, включаемые с опережением, проводят импульсы тока предварительного разряда коммутирующих конденсаторов 5,6, амплитуда и длительность· которых определяется емкостью коммутирующих конденсаторов ,'Thyristors, turned on with advance, conduct pulses of current of preliminary discharge of switching capacitors 5,6, the amplitude and duration of which are determined by the capacity of switching capacitors,

5,6 и индуктивностью дросселей фильтра 9,10. Индуктивность дросселей фильтра в 10-30 раз превышает индуктивность коммутирующих дросселей. Следовательно, амплитуда импульсов тока предварительного разряда коммутирующих конденсаторов в несколько -(3-5) раз ниже амплитулы импульсов тока перезаряда коммутирующих конденсаторов при формировании тока в нагрузке. Соответственно возрастает длительность импульсов тока предварительного разряда коммутирующих конденсаторов.5.6 and the inductance of the filter chokes 9,10. The inductance of the filter chokes is 10-30 times the inductance of the switching chokes. Consequently, the amplitude of the current pulses of the preliminary discharge of the switching capacitors is several (3-5) times lower than the amplitude of the current pulses of the overcharging of the switching capacitors during the formation of the current in the load. Accordingly, the duration of the current pulses of the preliminary discharge of switching capacitors increases.

Задержка включения тиристоров 3,4 в первом полуцикле у тиристоров 1,2The delay in the inclusion of thyristors 3,4 in the first half cycle of thyristors 1,2

во втором полуцикле работы инвертирующего моста должна быть меньше длительности импульса тока предварительного разряда коммутирующих конденсаторов 5,6 с тем, чтобы тиристоры, включенные с опережением, оставались в проводящем состоянии к моменту включения очередных тиристоров.in the second half-cycle of operation, the inverting bridge should be less than the duration of the current pulse of the preliminary discharge of switching capacitors 5.6 so that the thyristors connected ahead of them remain in the conducting state by the moment the next thyristors are turned on.

В тиристорах, включаемых с опережением, устанавливается проводящее состояние при малой амплитуде тока, что приводит к уменьшению коммутационных потерь в них и к повышёнию КПД преобразователя частоты.In the thyristors switched on with advance, a conducting state is established at a small current amplitude, which leads to a decrease in switching losses in them and to an increase in the efficiency of the frequency converter.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Тиристорный преобразователь частоты, содержащий инвертирующий мост с последовательно соединенными коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока, подключенный через последовательно соединенные коммутирующие, и фильтровые дроссели к выводам постоянного тока выпрямителя, выводы переменного тока которого подключены к концам вторичных обмоток питающего трансформатора, имеющих нулевой вывод, последовательную цепочку из разде- . лительного конденсатора и выходных выводов, включенную между точками коммутирующих и фильтровых дросселей, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в диагональ переменного тока инвертирующего моста включено два коммутирующих конденсатора, общая точка которых соединена с нулевым выводом вторичных обмоток питающего трансформатора .A thyristor frequency converter containing an inverting bridge with series-connected switching capacitors in an AC diagonal, connected through series-connected switching, and filter chokes to the rectifier DC terminals, the AC terminals of which are connected to the ends of the secondary windings of the supply transformer, having a zero output, a series from section- capacitor and output pins connected between switching and filter chokes, characterized in that, in order to increase efficiency, two switching capacitors are included in the inverting bridge AC diagonal, the common point of which is connected to the zero output of the secondary windings of the supply transformer.
SU782601721A 1978-04-10 1978-04-10 Thyristorized frequency converter SU760341A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782601721A SU760341A1 (en) 1978-04-10 1978-04-10 Thyristorized frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782601721A SU760341A1 (en) 1978-04-10 1978-04-10 Thyristorized frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU760341A1 true SU760341A1 (en) 1980-08-30

Family

ID=20758477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782601721A SU760341A1 (en) 1978-04-10 1978-04-10 Thyristorized frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU760341A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7289338B2 (en) Input to output isolated DC-DC converter
Fujiwara et al. A novel lossless passive snubber for soft-switching boost-type converters
US5640318A (en) Forward converter for off-line applications
JP2019169991A (en) Three-phase AC-DC converter
SU760341A1 (en) Thyristorized frequency converter
JPH08228486A (en) Control method of dc-ac inverter
WO2014098221A1 (en) Converter, and bidirectional converter
RU61964U1 (en) AUTONOMOUS AGREED RESONANCE INVERTER
JPH0685632B2 (en) DC / DC converter
RU2453976C2 (en) Stand-alone harmonica inverter with quazi-resonance switching
SU797018A1 (en) Direct frequency converter with forced switching
SU836741A1 (en) Ac-to-unipolar current pulse converter
JPH0678535A (en) Dc power supply equipment
JP2003348834A (en) Single-phase step-up/down converter
SU1372555A1 (en) Self-excited serial inverter
SU782101A1 (en) Single-phase inverter
SU1444926A1 (en) System for power supply of process units
SU1644322A1 (en) Device for ac-to-ac voltage conversion
SU1473038A1 (en) Single-clock dc converter
RU2049613C1 (en) Power source for direct-current electric arc welding
SU1539936A1 (en) Series inverter
JP3225271B2 (en) Electronic AC step-down circuit
RU2186452C2 (en) Half-bridge dc voltage converter
RU89307U1 (en) INDEPENDENT VOLTAGE INVERTER WITH QUASI-RESONANCE COMMUTATION
SU1001384A1 (en) Self-sustained inverter