SU847514A1 - Реверсивный ключ - Google Patents

Description

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ КЛЮЧ

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и автоматике и может быть использовано дл  регулировани  и реверсировани  напр жени  посто нного тока на активноиндуктивной нагрузке, например электродвигателе , и других устройствах автоматики.

Известны переключающие устройства, содержащие мост на тиристорах, диодные группы, резисторы, дополнительные тиристоры и коммутирующие трансформаторы 1

Недостаток этих устройств - низкий КПД из-за потери энергии на резисторах.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому  вл етс  реверсивный ключ, содержащий мост на силовых тиристорах , нагрузгку, коммутирующие трансформаторы , соединенные с генератором импульсов , конденсатором и выпр мителем, силовой трансформатор, инверторы и дополнительные тиристоры 2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  невысокие надежность и из-за потери энергии в период передачи ее в питающую сеть.

Цель изобретени  - повыщение надежности и КПД.

Цель достигаетс  тем, что в реверсивный ключ, содержащий мост на силовых тиристорах , в первую диагональ которого включена нагрузка, а втора  диагональ через соответствующие коммутирующие трансформаторы подключена к генератору импульсов и к соединенным параллельно конденсатору и выпр мителю, подключенному к обмотке силового трансформатора, дополнительные первый и второй тиристоры, анод первого из которых и катод второго подключены к первому выводу нагрузки, инвертор, первый вход которого соединен с катодом первого дополнительного тиристора, а первый вход через другую обмотку силового трансформатора подключен ко второму входу инвертора , введены диоды, при этом второй выход

5 инвертора соединен с анодом второго дополнительного тиристора и через первый диод со вторым выводом нагрузки и анодом второго диода, катод которого подключен к первому входу инвертора.

На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема реверсивного ключа. Силовые тиристоры 1-4 образуют мост, в диагональ которого включена нагрузка

5, например  корь двигател . Нагрузка 5 шунтирована цепочками, состо щими из тиристора 6 и диода 7, а также из тиристора 8 и диода 9. К общим точкам между тиристорами 6 и 8 и диодами 7 и 9 подключен вход инвертора 10, ведомого сетью. Выход инвертора 10 подключен к вторичной обмотке силового трансформатора II. Выпр митель 12 включен на другую вторичную обмотку силового трансформатора 11. Конденсатор 13 фильтра шунтирует выход выпр мител  12. Коммутирующий трансформатор 14 своей вторичной обмоткой включен между положительным полюсом выпр мител  12 и анодами тиристоров 1 и 4. Коммутирующий трансформатор 15 своей вторичной обмоткой включен между отрицательным полюсом выпр мител  12 и катодами тиристоров 2 и 3. Первичные обмотки коммутирующих трансформаторов 14 и 15 присоединены к соответствующим выходам генератора 16 импульсов.

Реверсивный ключ работает следующим образом.

Включение устройства осуществл етс  подачей коротких управл ющих импульсов на входные электроды тиристоров 1 и 3 и отпирающего посто нного сигнала на управл ющий электрод тиристора 6. Через тиристоры 1 и 3 и нагрузку 5 течет ток. Тиристор 6 ток не проводит, так как к его катоду приложено встречное напр жение. Запирающие импульсы вырабатываютс  генератором 16 импульсов, которые через коммутирующие трансформаторы 14 и 15 отключают работающие тиристоры 1 и 3. В результате происходит непрерывное включение и выключение тиристоров 1 и 3 и среднее напр жение на нагрузке 5 ( коре двигател ) определ етс  относительной продолжительностью включени  сило-вых приборов. При этом на интервале закрыти  тиристоров 1 и 3 ток нагрузки 5 замыкаетс  через тиристор 6, инвертор 10 и диод 9. Инвертор 10 через обмотку трансформатора 11 передает энергию в питающую сеть. К аноду тиристора 6 в этот период прикладываетс  ЭДС самоиндукции нагрузки 5 ( корной обмотки ), превыщающа  ЭДС двигател  и ЭДС инвертора 10. На интервале открыти  тиристоров 1 и 3 тиристор 6 закрываетс  встречным напр жением источьГика питани  и ток идет через нагрузку 5.

При реверсе мащины управл ющие импульсы отключаютс  от входных электродов тиристоров 1, 3 и б и через интервал времени , равный спаданию тока  кор  до нул  и времени восстановлени  запирающих свойств тиристоров 1, 3 и 6, импульсы управлени  подаютс  на входные электроды тиристоров 2, 4 и 8. С открытием тиристоров 2 и 4 ток в нагрузке 5 течет в обратном направлении , а тиристор 8 остаетс  в закрытом состо н 1И под действием встречного напр жени  источника питани  несмотр  на то, что на его входной электрод подаетс  отпирающий сигнал. Интенсивность нарастани  тока в этот интервал времени определ етс  суммой ЭДС двигател  и напр жени 

источника питани , так как двигатель продолжает по инерции вращатьс  в прежнем направлении и сохран ет неизменным знак ЭДС.

На интервале отключени  тиристоров 2 и 4 ток нагрузки 5 (двигател ) протекает

О под действием ЭДС самоиндукции через тиристор 8, на управл ющем электроде которого сохран етс  отпирающий сигнал, инвертор 10 и диод 7, и происходит передача энергии, запасенной движущимис  элементами мащины в питающую сеть. При этом ток в нагрузке 5 уменьщаетс .

При повторно.м включении тиристоров 2 и 4 отключаетс  тиристор 8, и ток  кор  двигател  вновь увеличиваетс  под действием напр жени  питани  и ЭДС мащины, т. е.

0 имеет место режим торможени  противовключением . В этом период происходит накопление электромагнитной энергии в индуктивных цеп х мащины.

По завершении процесса реверса наступает двигательный режим работы с вращением  кор  в противоположном направлении . Ток  кор  с этого момента времени в период отключени  тиристоров 2 и 4 замыкаетс  через тиристор 8, инвертор 10 и диод 7.

Таким образом на всех этапах работы ключа в период отключени  силовых тиристоров 1-4 происходит передача энергии от двигател  в питающую сеть через инвертор 10, ведомый сетью.

Введение в устройство диодов позвол ет исключить один из инверторов, что приводит к повыщению надежности и КПД, так как уменьщаютс  потери энергии в период передачи ее в питающую сеть.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 414696, кл. Н 02 Р 7/24, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 618850, кл. Н 03 К 17/56, 1975 (прототип ).