Тиристорньгй выпрямитель

О П И С А Н И Е 271637ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М Кл. 21 с-, 12,03 о 04.Л.1968 (Жд 124616 Заяв с присоединением заявки М МПК Н 02 гп 1/О иоритет бликовано Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете й 1 ииистрсв СССР,1970, Бю:ьлетень ЪЪ 18 та опубликования описания 31 ЛП 1.1 Авторизобретени Б, С. Цодик т цьй Заявител Ленинградское специальное конст и уникальных сторское бюков тяж ИРИСТОРНЫЙ ВЫПРЯ Л. 3 - лца)аботе ца 5 Известны тцрцсторные выпрямители, содержащие олцополуцерцодцый мапщтцый усилитель, рабочая обмотка которого подключена через резистор и диод между анодом и управляющим электродом тиристора, и цепь из по следовательно соединенных стабцлцтрона ц диода, подключенную параллельно цепи рабочая обмотка - управляющий переход тцрпстора. Однако после насыщения мапштного усилителя и, следовательно, включения тцристора 10 через его управляющий пеоеход продолжает протекать ток за счет энергии, запасенный в рабочей обмотке, что, в свою очередь, вызывает дополнительный нагрев перехода ц является весьма нежелательным прц больших 15 углах регулирования, т. е, когда к тцристору после окончания положительного полуперпода прикладывается обратное папряььтеьше. В этом случае возникает опасность выхода тиристора из строя, что снижает надежность работы вы пр ям ителя.Описываемое изобретение отличается тем, что, с целью повышения надеькности в диагональ моста, образованного указанными цепями, включен резистор. В результате чего вся 2 энергия, запасенная в рабочей обмотке, выделяется ца этом резисторе.На фцг. 1 показана припцььыиальная схема описываемого выпрямителя; па фиг. 2 - диаграмма токов ц напряжений при актцвноц (ак- Зо тцвцо-ццлуктцгцой нагрузке); ца фцгграмма токов ц напряжений црцпротиво-э.д.с.Прц положительном потенциале е, ца аноде тцрцстора 1 по отноьцению к катоду (см. фцг. 2, лцаграмзьа а ц фцг. 3, диаграмма а) по диоду 2 п резистору 3 протекает ток ь, состоящий цз двух составляющих; тока протекающего через стабцлцтроцы 4 ц диод,5 к катоду тцрцстора, ц тока , протекающего через рабочую обмотку 6 магнитного усилителя 7 ц управляощцй переход тцрцстора к катоду. Форма этого тока ьу зависит от формы цптаьощего напряжения ь; вида нагрузки, Прц актцвноц нагрузке опа имеет вцд синусоиды, как на фцг. 2 (диаграмма б), прц наличии индуктпвностц форма тока несколько искажается п запаздывает в зависимости от соотношения цндуктцвцостц нагрузки ц суммарной величины активного сопротивления нагрузки ц резистора д. Прц работе на протцво-э.д.с. форма тока близка к синусоиде ц зависит от величины протцво-э.д.с. Е,(см. фцг. 3 диаграмма б).Напряжецпе У. между катодом диода 2 ц катололь тцрпстора 1 определяется падением цацряжсьцья ььа стабцл 1 ьт 1 оьье 4 пимеет ипЛ заштрихованной части ца диаграммах а (см. фцг. 2 ц 3), прц этом, если тири- стор це открььвается и гечеццс положительногополупериода, то заштрихованная часть должна быть па диаграмме продолжена до пересечения с кривой е, (на диаграмме а показано пунктиром). Если нагрузкой является противо-э,д.с. Е то это напряжение должно бьгп построено над линией Е, так как потенциал катода равен Е,. Ток 1, протекает и по нагрузке (см. диаграммы г). В цепи же управляющего электрода токравен току холостого хода магнитного усилителя 7 и, если за время положительного полуперпода сердечник усилителя не достигает насыщения, то ток этот продолжается (см. диаграммы б) до конца положительного полупериода, пе достигая тока 1, минимально неооходимого тока управляющего перехода тиристора, при котором он отпирается. Если усилитель в какой-то момент , достигает состояния насыщения, то ток 1 перераспределяется между параллельными цепями; ток 1, возрастает с крутизной, определяемой только параметрами усилителя, а ток , падает. В пределе амплитуда тока 1 уможет стремиться к значению.В момент 1, ток 1, достигает значения 1,.(см. диаграммы б), и тиристор открывается.Так как в открытом состоянии падение напряжения на тиристоре мало (десятые доли вольта), то тиристор шунтирует всю цепь управления, напряжение между катодом диода 2 и катодом тиристора становится равным нулю, и ток 1 мгновенно прекращается (см. момент на диаграммах а б). Однако энергия, запасенная в индуктивности рабочей обмотки б, должна выделяться. Внутри параллельных цепей моста энергия не может выделяться, так как этому препятствует диод б. Поэтому имеется только два пути: либо по цепи нагрузки (через сеть, резистор 3 и диод 2) либо через диагональ моста, в которую установлен резистор 8 и стабилитрон 4.Первый путь обладает ббльшим сопротивлением и содержит источник напряжения, направленного навстречу - э.д.с. самоиндукции магнитного усилителя, Поэтому энергия выделяется в диагонали моста, а ток, протекающий от этой э,д,с. в резисторе, имеет вид, показанный па диаграммах ь: фиг. 2 и 3. Этот ток не протекает в цепи управляющего электрода, 5 так что после отпирания тиристора ток,мгновенно прекращается, Это приводит к тому, что величина среднего тока, протекающего по управляющему переходу, уменьшается и определяется практически только передним 10 фронтом импульса тока . Длительность жеимпульса па уровне 0,3 - 0,41 составляет несколько десятков микросекунд.Так как напряжение между катодом диода2 и катодом тиристора 1 может быть выбрано, 15 равным допустимому напряжению управляющего перехода тиристора, а амплитуда тока импульса всегда равна току 1 (при этом длительность импульса мала), то габариты магнитного усилителя уменьшаются и могут 20 достигать оптимально-минимальных величин,при этом индуктивность, зависящая от числа витков обмотки б, может быть достаточно малой, а крутизна импульса большой. При изменении входного напряжения У в управ ляющей обмотке можно менять момент насыщения магнитного усилителя и момент отпирания тиристора. При этом можно менять средний ток нагрузки (см. диаграммы г).Токпри этом мал и практически не оказы вает влияния на средний ток нагрузки. Предмет изобретенияТиристорный выпрямитель, содержащий 35 однополупериодный магнитный усилитель, рабочая обмотка которого подключена через последовательно соединенные резистор и диод между анодом и управляющим электродом тпрпстора, и цепь из последовательно соеди ненных стабилитрона и диода, подключеннуюпараллельно цепи рабочая обмотка-управляющий переход тиристора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в диагональ моста, образованного указанными цепя ми, включен резистор,271637 иг т тор И. С. ХлыстО дакто азарева на ипография, пр, Сапунова, 2 Заказ 23585 ЦНИИПИ КотитТираж 480 Подписио елам изооретеиий и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5