SU961072A1 - Преобразователь переменного напр жени в переменное дл работы на активно-индуктивную нагрузку - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может- быть использовано для регулирования напряжения на статорной обмотке асинхронного электродвигателя с целью плавного пуска и изменения его частоты вращения.

Известен преобразователь тиристорный переменного напряжения, работающий на активно-индуктивную нагрузку, состоящий из силовой части, выполненной на силовых тиристорах и диодах, гальванически связанной системы фазоимпульсного управления, выполненной на диодах, RС-цепи, динистора, стабилитронах, маломощном тиристоре и резисторах £1].

Недостатком устройства является то, ч^о длительность управляющих импульсов зависит от величины нагрузки и меняется с изменением параметров последней.

Кроме того, наличие синхронизирующего трансформатора, источников смещения и управления приводят к увеличению габаритов и веса устройства,так как каждый источник содержит выпрямительные диоды, сглаживающий фильтр и трансформатор. Из-за наличия в схеме управления двух транзисторов, у которых имеет место технологический разброс по коэффициенту усиления,появится асимметрия момента включения транзисторов в полупериоде сетевого 5 напряжения, что,в свою очередь, приводит к асимметрии момента отпирания силовых тиристоров'.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь Ю переменного напряжения в переменное для работы на, активно-индуктивную нагрузку, содержащий включенный между входным и выходным выводами силовой узел из двух параллельно включенных цепей, каждая из которых выполнена '5 в виде согласно-последовательно соединенных разделительного диода и силового тиристора, блок фазоимпульсного управления, содержащий мостовой __ выпрямитель, к диагонали постоянного тока которого подключены параллельно первая RC-цепь с регулируемым резистором, первый стабилитрон и цепь из последовательно соединенных маломощного тиристора и второго стабилит25 рона, при этом управляющий электрод маломощного тиристора соединен с общей Точкой конденсатора и регулируемого резистора первой RC-цепи через динистор, один из выводов диагонали 30 переменного тока мостового выпрями теля соединен с выводом второй RC-цепи и с общей точкой первой пары диодов, соединенных между собой согласт но-последовательно, управляющие электроды силовых тиристоров соедипены между собой через вторую пару 5 > диодов, соединенных встречно-последовательно между собой t2].

Недостатком известного устройства является τό, что схема фазоимпульсного управления многоэлементна,вслед-10 ствие ,чего устройство имеет большой вес и габариты из-за наличия понижающего трансформатора.

Целью изобретения является упрощение системы фазоимпульсного управле- 15 ния и уменьшение ее весо-габаритных показателей. -,·

Для достижения этой цели катод од* ного и анод другого разделительных диодов соединены между собой и с вы- jq ходным выводом, другой вывод второй RC-цепи соединен с общей точкой другого входного и другого выходного выводов, каждый из свободных выводов первой.пары диодов соединен с общей· -с точкой силового тиристора и разделительного диода соответствующей цепи · силового блока, общая точка анодов второй пары диодов соединена с катодом маломощного тиристора, при этом анод последнего соединен с положи- 30 тельным выводом диагонали постоянного тока выпрямительного моста.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства..

Преобразователь содержит силовой 35 блок на тиристорах 1 и 2, разделительных диодах 3 и'4, активно-индукционную нагрузку 5, блок 6 фазоимпульсного управления, состоящий из мостового выпрямителя на диодах 7-10. К 40 диагонали постоянного тока мостового . выпрямителя подключена первая RC-цепь, выполненная на регулируемом резисто- ре 11 и конденсаторе 12, параллельно RC-цепи подключены первый стабилит- 45 рон 13 и цепочка, состоящая из последовательно соединенных тиристора 14 и второго стабилитрона 15, динистора 16, пары диодов 17 и 18, соединяющих управляющие электроды силовых тиристоров, причем аноды этих диодов соединены с катодом тиристора 14, анод последнего включен к положительному выводу мостового выпрямителя, пары диодов 19 и 20, соединяющих общие точки соединения силовых тиристоров 55 с силовыми разделительными диодами. Устройство содержит также вторую RC-цепь, содержащую конденсатор 21 и резистор 22.

Устройство работает следующим образом.

На входные выводы 23 и 24 подается переменное напряжение, при этом тиристоры 1, 2 и 14 заперты, часть· , 45 напряжения, приложенного к выводам 23 и 24, выпрямляется диодами 7, 8 и 9, 10 и выпрямленное напряжение стабилизируется стабилитроном 13, и заряжает конденсатор 12 через резистор 11. При достижении напряжения .конденсатора 12 напряжения переключения динистора 16, последний включается. В результате конденсатор 12 начинает разряжаться по цепи: вывод конденсатора 12, динистор 16, управляющий переход тиристора 14, стабилитрон 15, другой вывод конденсатора 12. При этом напряжение стабилитрона 15 выбирается меньше напряжения переключения динистора 16.

Этим разрядным током включается тиристор 14, с момента отпирания тиристора 14 появится ток в цепи: (пусть в рассматриваемый момент времени вывод 24 имеет положительный потенциал относительно вывода 23), вывод < 24, диод 7, тиристор 14, стабилитрон 15, диод 8, конденсатор 21, резистор ,22, вывод 23. Часть тока, протекающего через тиристор 14, протекает по цепи: диод 17, управляющий переход тиристора 1, диод 19, конденсатор 21, резистор 22, вывод 23. Этим то- , ком отпирается силовой тиристор 1. С момента отпирания силового тиристора 1, последний шунтирует цепь, состоящую из диода 7, тиристора 14, диода 17, управляющий переход тиристора 1, вследствие чего тиристор 14 запирается, образуя задний фронт импульса управления для тиристора 1.

После отпирания силового тиристора 1 появится ток в цепи: вывод 24, тиристор 1, диод 19, конденсатор 21, резистор 22, вывод 23. Величина тока этой цепи не меньше тока удержания тиристора 1. Последний удерживается в открытом состоянии этим током, независимо от изменения величины и характера нагрузки 5, за счет наличия разделительного диода 3. В другой полупериод входного напряжения (в случае отрицательного потенциала вывода 24 относительно вывода 23) устройство работает аналогичным образом.

Из-за наличия разделительных диодов 3 и 4 и второй RC-цепи и отсутствия в ней индуктивности, где образуется ток, удерживающий тиристоры 1 и 2 в открытом состоянии, длительность отпирающего'импульса силовых тиристоров определяется собственным временем включения последних.

Изменение величины напряжения на нагрузке 5 осуществляется изменением величины сопротивления резистора 11. При изменении величины сопротивления резистора 11 изменяется скорость заряда конденсатора 12, следовательно и моменты включения динистора 16, тиристора 14 и соответствующего силового тиристора.

Таким образом, простой системой фазоимпульсного управления осуществляется регулирование момента отпирания силовых тиристоров устройства, работающего на переменную активноиндуктивную нагрузку, узким импульсом, ® длительность которого определяется собственным временем включения ист·', пользуемых силовых тиристоров и .не зависит от величины нагрузки и ее характера . 10

Предложенная схема содержит меньшее число элементов, чем известная, что упрощает устройство и уменьшает его весо-габаритные показатели.

Claims (2)

1. тел  соединен с выводом второй RC-це пи и с общей точкой первой пары диодов , соединенных между собой согласт но-последовательно, управл ющие электроды силовых тиристоров соединены между собой через вторую пару диодов, соединенных встречно-последовательно между собой t2j. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что схема фазоимпульсного управлени  многоэлементна,вслед ствие ,чего устройство большой вес ,и габариты из-за наличи  понижаю егй трансформатора. Целью изобрртени   вл етс  упроще ние системы фазоимпульсного управлени  и уменьшение ее весо-габаритных показателей.. , Дл  достижени  этой цели катод од ного и анод другого разделительных диодов соединены между собой и с выходным выэодом, другой вывод второй RC-цепи соединен с общей точкой друг го входного и другого выходного выво дов, каждый из свободных выводов первой.пары диодов соединен с общей точкой силового тиристора и разделительного диода соответствующей цепи силового блока, обща  точка анодов второй пары диодов соединена с катодом маломощного тиристора,при этом анод последнего .соединен с положительным выводом диагонали посто нного тока выпр мительного моста. На чертеже представлена схема пре лагаемого устройства.. Преобразователь содержит силовой блок на тиристорах 1 и 2, разделител ных диодах 3 и-4, активно-индукционную нагрузку 5, блок 6 фазоимпульсного управлени , состо щий из мостового выпр мител  на диодах 7-10, К диагонали посто нного тока мостового выпр мител  подключена перва  КС-цеп выполненна  на регулируемом резисто ре 11 и конденсаторе 12, параллельно RC-цепи подключены первый стабилитрон 13 и цепочка, состо ща  из посл довательно соединенных тиристора 14 и второго стабилитрона 15, динистор 16, пары диодов 17 и 18, соедин ющи управл ющие электроды силовых тирис торов, причем аноды этих диодов сое динены с катодом тиристора 14, анод посл еднего включен к положительному выводу мостового выпр мител , пары диодов 19 и 20, соедин ющих общие точки соединени  силовых тиристоров с силовыми разделительными диодами. Устройство содержит также вторую RC-цепь, содержащую конденсатор 21 и резистор 22. Устройство работает следующим об разом. На входные выводы 23 к 24 подает с  переменное напр жение, при этом тиристоры 1, 2 и 14 заперты, частьнапр жени , приложенного к выводам 23 и 24, выпр мл етс  диодами 7, 8 и 9, 10 и выпр мленное напр жение стабилизируетс  стабилитроном 13, и зар жает конденсатор 12 через резистор 11. При достижении напр жени  конденсатора 12 напр жени  переключени  динистора 16, последний включаетс . В результате конденсатор 12 начинает разр жатьс  по цепи: вывод конденсатора 12, динистор 16, управл ющий переход тиристора 14, стабилитрон 15, другой вывод конденсатора 12. При этом напр жение стабилитрона 15 выбираетс  меньше напр жени  переключени  динистора 16. Этим разр дным током включаетс  тиристор 14, с момента отпирани  тиристора 14 по витс  ток в цепи: (пусть в рассматриваемый момент времени вывод 24 имеет положительный потелциал относительно вывода 23), вывод 24, диод 7, тиристор 14, стабилитрон 15, диод 8, конденсатор 21, резистор 22, вывод 23. Часть тока, протекающе|ГО чере.з тиристор 14, протекает по цепи: диод 17, управл ющий переход тиристора 1, диод 19, конденсатор 21, резистор 22, вывод 23. Этим то- , ком отпираетс  силовой тиристор 1. С момента о- пирани  силового тиристора 1, последний шунтирует цепь, состо щую из диода 7, тиристора 14, диода 17, управл ющий переход тиристора 1, вследствие чего тиристор 14 з.апираетс , образу  задний фронт импульса управлени  дл  тиристора 1. После отпирани  силового тиристора 1 по витс  ток в цепи: вывод 24, тиристор 1, диод 19, конденсатор 21, резистор 22, вывод 23. Величина тока этой цепи не меньше тока удержани  тиристора 1. Последний удерживаетс  в открытом состо нии этим током, независимо от изменени  величины и характера нагрузки 5, за счет наличи  разделительного диода 3. В другой полупериод входного напр жени  (в случае .отрицательного потенциала вывода 24 относительно вывода 23) устройство работает аналогичным образом.Из-за наличи  разделительных диодов 3 и 4 и второй RC-цепи и отсутстви  в ней индуктивности, где образу ,етс  ток, удерживающий тиристоры 1 и 2 в открытом состо нии, длительность отпирающегоимпульса силовых тиристоров определ етс  собственным временем включени  последних. Изменение величины напр жени  на нагрузке 5 осуществл етс  изменением величины сопротивлени  резистора 11. При изменении величины сопротивлени  резистора 11 измен етс  скорость зар да конденсатора 12, следовательно и моменты включени  динистора 16, тиристора 14 и соответствующего силового тиристора. Таким образом, простой системой фаэоимпульсного управлени  осуществ л етс  регулирование момента отпира ни  силовых тиристоров устройства, работающего на переменную активно- индуктивную нагрузку, узким импульсом длительность которого определ етс  собственным временем включен и  исг пользуемых силовых тиристоров и .не зависит от величины нагрузки и ее ха рактера. Предложенна  схема содержит меньшее число элементов, чем известна , что упрощает устройство и уменьшает его весо-габаритные показатели. Формула изобретени  Преобразователь переменного напр  жени  в переменное дл  работы на активно-индуктивную нагрузку, содержащий включенный между входным и вЬход ным выводами силовой узел из двух параллельнр включенных цепей, кажда  из которых выполнена в виде согласно последовательно соединенных разделительного диода и силового тиристора, блок фазоимпульсного управлени , содержащий мостовой выпр митель, к диа гонали посто нного тока которого под ключены параллельно перва  RС-цепь с регулируемым резистором, первый стабилитрон и цепь из последовательно соединенных маломощного тиристора и второго стабилитрона, при этом уцравл ющий электрод маломощного тиристора Соединен собщей точкой конденсаогз

   .« тора и регулируемого резистора nepioh RC-цепи, через динистор один из выводов диагонали переменного тока мостового выпр мител  соединен с выводом второй RC-цепи и с общей точкой первой пары диодов, соединенных между собой согласно-последовательно, управл ющие электроды силовых тиристоров соединены между собой через вторую пару диодов , включенных встречно-последовательно между собой, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и уменьшени  весо-габаритных показателей блока фазоимпульсного управлени , катод одного и анод другого разделительных диодов соединены между собой и с выходным выводом, другой вы.вод второй КС-цепи соединен с общей точкой другого входного и другого выходного выводов, каждый из свободных выводов первой пары диодов соединен с общей точкой силового тиристора и разделительного диода соответствующей цепи силового блока,обща  точка анодов второй пары диодов соединена с катодом маломощного тиристора , при этом анод последнего соединен с положительным выводом диагонали посто нного тока выпр мительного моста. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 342268, кл. Н 02 М 5/25, 1970.
2. 2.Авторское свидетельство СССР о за вке 2898554, л. Н 02 М 5/256, 1980.