Реверсивный преобразователь

Союз Советских Социалистических Республик,ГГо ием заяв Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий(71) Заявитель Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 54) РЕВЕРСИВ Целью изобрстсция является упрощен:с устройства, цовыщсцие КПЛ, ухецьцсцс весогабаритных Гоказателей реверсивного тцр,сторного преобразователя.Это достигается тем, что преобрц о.е Гьснабжен цепочкой из двух конлецсатр. подключенной непосрслствецно к цр 5 моя ц ис.торному мосту, причем общая точка ) гцх конденсаторов соединена с дрмгоГ обклалкой коммонтирующего конденсатора, а лоно,интел, ст тиристоры включены в прямом ц, приГас:,параллельно обратному тиристорцому мос уНа фиг. 1 изображена электрическ;Гя прин.ципиальная схема предлагаемого ревсрсицготиристорного преобразователя; ца фцг.5 временная диаграмма переключений осицэлементов преобразователя.Преобразователь содержит прямой мстиристорах- 4, обратный мост ца тцр:рах 5 - 8, общий узел цскусстцсццсй .ом м;тацци, состоящий цз коммутцруюцсс г сопл;: ссатора 9, лополнительцых тирсорв Г,и нк)п льсцого ;эанс 1)ирма Гцсс;лс".ком 12 и оомотками 13, 11. Пцт;ццс:гс,разователя осусцсств Гяетс от цс тсчцк;11 ервыс диаоц;Г, ц цр 5 хо о. и обГ Гц.го 5- - 8 мостов образуют обц) к лцГ оцгь,Изоорстеццс отис)сится к регулировацио напряжения элсктротигателей постоянного тока и может быть использовано в рсверсивных электроприволах ц следяних системах постоянного тока с пиротцо-имьсцГГми регулято-) Г .а п) 5 ж с5 .Известны ревсрсцвцые тиристорцыс ГГресбразспите,Г 1, ) и 1,).сс,нано, наличие большого количества элементов со значительной установленной мощностью и большими потерями мощности в них обусловливают сложность устройств, высокие вссо-габаритные показатели и относительно нцз кой КПД. Наиболес близким по технической сушносги является реверсивный тиристорный широтно-имцульсный преобразователь 31, содержащий источник питания, прямой и обратный тпристорные мост. общий узел искусственной коммутации, состоящий из коммутирующего коцлецсатора, двух последовательно соединенных лополцительных тиристоров, коммутирующего лросселя и лвухобмоточного импульсного трансформатора. Прямой и обратный тирпсторцые мосты образу)от общую диагональ для включения нагрузки обмотки якоря двигателя постоянного тока). 53) УДК 621.316,72260407 55 Формула изобретения которую включена нагрузка 16 (обмотка якоря двигателя постоянного тока). Вторая диагональ прямого моста 1, 4 подключена к источник питания 15. Тиристоры 10, 11 узла искусственной коммутации соединены последовательно и включены параллельно с обратным мостом 5 - 8 в противоположном направлении.Точка соединения 17 тиристоров 10, 1 через коммутирующий конденсатор 9 подключена к среднему выводу емкостного делителя напряжения на вспомогательных конденсаторах 18, 19, подключенному к источнику питания 15.Обмотка 13 импульсного трансформатора 12 включена между общей точкой соединения 20 тиристоров 5, 6 ацодцой группы обратного моста 5 - 8 и положительным пол)осом источника питания 15, а обмотка 14 - между общей точкой соединения 21 тиристоров 7, 8 катодной группы этоп) моста и отрицательным полюсом источника питания. Обмотки 13, 14 вклк)чены между собой согласованно.Преобразователь работает следуюшим образом.Г 1 ри работе преобразователя ца нагрузке 16 формируются одцополярцые импульсы напряжения поочередной коммутацией тиристоров 1, 2 ацодпой группы и тиристоров 3, 4 катодной группы прямого моста. Условно будем считать, что положительныеимпульсы напряжения на нагрузке 16 формирукггся при открытых тиристорах 1, 3, а отрицательные импульсы - прп открытых тиристорых 2, 4.Тиристоры 1 - 4 прямого моста открываютсяпродолжительными импульсами, а тиристоры58 обратного моста и тиристоры О, 11 узлакоммутации - короткими импульсами.Положим, что в момент 1) открылись тиристоры 1 и 3. В таком состоянии оци будутнаходиться до момента ( На интервале (,) -к ца) рузке 16 прикладывается первый импульс полокительного напряжения, под действием которого по цепи 15 в 1163 в -15 токтечет в нагрузку, минуя коммутирующие обмотки 13, 14 импульсного трансформатора 12и це вызывая в цих падения цапряжения и потери мощности.В момент ) поступление импульса, отпирающего тиристор 1, переключается и формируется импульс, отцираюший тиристор 1 О узла коммутации и тиристор 8 обратного моста. Приэтом узел коммутации срабатывает, и под действием напряжения ца обмотке 14 ток течетпо цепи 14 - 8 - 1 - -15 - 14, гася в момент 1,тиристор 1. Начинается первая пауза, продолжающаяся до момента 1.На интервале первой паузы 1 в . напряжецие источника питания к нагрузке не прикладывается, но ток нагрузки при этом це равен нулю. Под действием энергии, накопленной в ицдуктивности якорной обмотки 16 токнагрузки течет по цепи 16 в 3 14 - 8 - 16, размагничивая сердечник 12 импульсного трансформатора,В момент ( открывается тцрпстор 1 и приоткрытом тиристоре 3 к цаги зке 16 прикладывается напряжение источника питания. На 4чинается второй положительный импульс напряжения ца выгрузке, продолжаюгцийся до момента (. Ны интервале 1 в -1, ток нагрузки течет по цепи 15 - 1 в 6 - 3 - 15, мицуяс коммутирующие обмотки 13, 14 импульсного транс форматора.В момент 1; снимается сигнал, отпирающий, тпристор 3 и формируется импульс, отпирающий тирцстор 11 узла коммутации и тиристор 6 обратного моста. Узел коммутации при этом срабатывает и током, протекающим по цепи 13 в 15 в 3 в 13, гасит тиристор 3.С этого момента начинается вторая паузы,продолкаюгцаяся до момента (,. На интервале (з в (.) ток нагрузки течет по цепи 166 - 13 в 1 16, размагничивая сердечник 12 импульсного трансформатора.С изменением полярности входного сигнала(реверс в момент ( ) снимаются сигналь 1, отпирающие тиристоры 1 и 3.Затем в момент ) (конец периода) отпираются соответству)опций тиристор (10 или 11) узла коммутации и тиристоры 6, 8 обратного моста. Узел коммутации при этом срабатывает и в момент ) гасит тиристоры 1, 3 прямого моста. После выключения тиристоров 1, 3 в момент г 6 включаются тиристоры 2, 4 и на интервале 1 - т; к нагрузке 16 прикладывается первый импульс напряжения обратной полярности. При этом ток нагрузки на интервалах (, в (, в (. течет по цепи 15 - 1 - 16 - 3 - 15, на интервале (Ь - по цепи 16 - 3 - 14 в 8 16, на интервале (в в (-, - по цепям 30 16 - 3 - 14 - 8 - 16 и 15 - 2 - 16 - 4 - 15, на интервале 1-, - т,по цепи 15 в 2 16 - 4 - 15.Импульсы обратной (отрицательной) полярности формируются аналогично импульсами прямой (полокительцой) полярности.Таким образом, в преобразователе выносиз силовой цепи коммутирующих обмоток 13, 14 импульсного трансформатора приводит к уменьшению падения напряжения на обмотках и повышению коэффициента использования пре.образователя по напряжению.,0 Это, наряду с уменьшением числа электроэлементов, а следовательно уменьшением потери мощности в цих, обусловило повышениеКПД преобразователя.Отсутствие в коммутирующих обмотках 13,14 тока нагрузки, подмагцичиваю)цего сердечник 12 импульсного трансформатора в интервалах импульсов напряжения ца нагрузке 16, позволяет уменьшить размеры и вес сердечника трансформатора, а также его габаритнук) мощность. 50 э1 азмагпичивацие сердечника 12 импульс)его трансформатора в интервалах пауз током выгрузки позволяет уменьшить общие весо-габаритные показатели трансформатора. Реверсивный преобразователь, содержащийпрямой и обратный тпристорные мосты с общей диагональю переменого тока, разноимено цыс группы которых связаны между собой че604107 Й 1 Р Ь Б 17 1 в Ь (о юагг итель И. ГО., его а а н лисва Ь,орректор Л.иик им Подписное Соста Техрет Тираж Редактор В. ГончукЗаказ 2121/47 ос 1 Йнкнавийи но.у,и 11 и с;и Гикнии1 аускан уьк го ид,11 Р 11 1 Ги чдарстро кении о коии м иио 01)е 7 киа. Ж.зз, 11 атси,ин рез обмотки двухобмоточного импульсного трансформатора, а также два последовательно соединенных дополнительных тиристора, к обц 1 сй точке которых подключена одна обкладка коммутирующего конденсатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, уменьшения весо-габаритных показателей и повышения КГ 1 Д он снабжен подключенной непосредственно к прямому тиристорному мосту цепочкой из двух вспомогательных коцдепсаторов, общая точка которых соединена с другой обкладкой коммутирующсго конденсатора, а дополнительные тиристоры включены в прямом направленин парил,:сльно обратному тирнсторному мост .Источники информации, принятыс во вниманис при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Мо 221 118, 5 кл. Н 02 Р 7/24, 1969.2. Лвторское свидетельство СССР ЛЬ 2841 13,кл. Н 02 Р 5/16, 969. 3. Каган В. Г. и др. Злектроприводы с нрс. дельным оыстродействнсм для систем воспроизведения движения. М., Энергия, 1975, с. 208.