Переключатель цепи постоянного тока

(111 6 3. 880 Союз Советских Соцнапнстнцесинх Республнк(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.08,78,бюллетень29 (45) Дата опубликования описания Ф. в тв Гввударетввней номнтвт Совете Мнннвтрвв СССР оо долам наоорвтвннв м открытий(72) Автор изобретения В, В. Андрущук адский ордена Ленина политехнический инст им, М. И, Калинина) Заявитель Л 54) РЕИЕРСИВ Изобретение относится к тиристорным усилителям мощности, может быть использовано в регулируемых электроприводах по-. стоянного тока,Известны реверсивные ключи, содержащие мосты из четырех тиристоров и четырех обратных диодов, а также два коммутирующих трансформатора, вторичные обмотки которых включены между узлами тиристорного и диодного мостов 1).При поочередной коммутации тиристоров работающей диагонали в период торможения и реверса электродвигателя создается режим. короткого замыкания для ЭДС якорной обмотки, и в якорной цепи развивают ся значительные. тормозные токи, причем энергия торможения в источник питания ие отводится и выделяется в виде тепловых потерь в якорной обмотке, что снижает общий КПД электропрнвода.При одновременном запирании силовых гиристоров работающей диагонали тормозной ток. двигателя замыкаЕтся через емкостной фильтр источника питания и вызывает существенное переиапряжейие в .питающей сети,Прототипом изобретения является реверсивный ключ, содержащий мост из четырех тиристоров и два допоЛнительных тнристора, шуитирующих якорь двигателя 12,В этом ключе тормозные токи в периодреверса электродвигателя протекают толь.ко через дополнительные тиристоры. Одна 5 ко и в этой схемеэнергия от двигателя впитающую сеть не передается, что также приводит к дополнительным потерям энер.гии в самом двигателе и снижению КПД электропривода.оЦель изобретения - повышение КПД.Для этого в реверсивный ключ введены инверторы напряжения, которые включены по.следовательно с каждым из тирнсторов, шунтирующим якорь двигателя, а выходы нн верторов соединены с выводами дополннтель- тЗ ных обмоток силового трансформатора.На чертеже показана принципиальнаясхема ключа.Силовые тиристоры 1 - 4 образуют моств диагональ которого включен якорь двигателя 5. Параллельно якорю двигателя, встречно друг другу, включены тирнсторы 6, 7. Последовательно с ними включены ннверторы напряжения 8 и 9, Выходы инверторов подключены ко вторичным обмоткам силового трансформатора 10. Выпрямитель 23 11 включен на вторичную обмотку трансфор.618850 Формула изобретения матера. Конденсатор фильтра 12 подклю.чен, на выход выпрямителя. Коммутиру 1 ощийтрансформатор 13 своей вторичной обмоткой, включен между положительным пол 1 осом выпрямителя 11 и общей точкой тиристоров 1, 4, Коммутирующий трансФорматор .14 своей вторичной обмоткой включенмежду отрицательным полюсом выпрямите-ля и,общей точкой тиристоров 2, 3. Первичные обмотки трансформаторов 13 и 14 присоединены к соответствующим выходам генератора запирающих импульсов 15,:.Реверсивный ключ работает следующимобразом.СхеМу включают подачей коротких управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 1 и 3 и отпирающего постоянного сигнала на управляющий элект.род тиристора 6. Через тиристоры 1, 3 иякорь двиМтеля 5 начинает течь ток. Тиристо 11 6 не проводит, так какк его катодуприложено встречное напряжение, Частотауправляющих импульсов тиристоров 1, 3,вдвое больь.е частоты запирающих импульсов,: вырабатываемых коммутирующимитрансформаторами 13, 14, питаемыми от генератораимпульсов 15, поэтому происходитпоочередное выключение тиристоров 1 и 3. 25Ток якоря двигателя 5 при отключении этихтири 41 торов замыкается через тиристор 6 иинвертор напряжения 8, который через вторичную обмотку трансформатора 10 отдает.энергию в сеть. К аноду тирнстора 6 в этотпериод прикладывается. ЭДС самоиндукции,превышающаяся ЭДС якоря двигателя 5 ииивертора 8.При повторном включении тиристоров 1и 3 тиристор 6 закрывается, и ток идет через якорь двигателя. 33При реверсе схемы управляющее напря.жение отключается от;управляющих электродов тиристоров 1, 3, 6, и через интервалВремени, необходимый для восстановлениязапирающих свойств этих тиристоров, управ 48ляющий сигнал подается на управляющиевходы тиристоров 2, 4, 7, В течение временной паузы ток якоря двигателя под действием ЭДС самоиндукции замыкается через тиристор 6 и инвертор 8, спадает до нуля, и тиристор 6 закрывается под действием встречной ЭДС якоряС приходом управляющих импульсов на входные электроды тиристоров 2, 4, последние открываются, и через якорь двигателя 5 начинает течь ток в обратном направлении. Интенсивность нарастания тока в этот интервал времени определяется суммой ЭДС двигателя и напряжения питания ключа, так как двигатель продолжает по инерции вращаться в прежнем направлении и сохраняет неизменным знак ЭДС, Тиристор 7 закрывается в силу того, что к его катоду приложено встречное напряжение.При отключении одного из тиристоров 2 или 4 работающей диагонали ток якоря двигателя 5 протекает под действием ЭДС са. моиндукции через тиристор 7, на управляющем электроде которого имеется отпираю . щий потенциал, и инвертор 9, ведомый сетью. Двигатель работает в этот период в режиме торможения и отдает энергию в сеть через обмотку трансформатора 10, подключенную к инвертору 9. Реверсивный ключ по авт. св.441667, отлачаюш,айся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены инверторы напряжения, включенные последовательно с каждым из тиристоров, шунтирующнх якорьдвигателя, а выходы инверторов соединены с выводами дополнительных обмоток силово-. го трансформатора.Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе;1. Глазенко Т, А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постояв. ного тока. Энергия, 1973, с. 238 в 2.2. Авторское свидетельство СССР441667. кл. Н 03 К 1/56, 05.07.74. ЦНИИПИ Заказ 4274/41Тираж 1086 ПодписноеФилиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4