Реверсивный преобразователь постоянного тока

11176 О П И СХН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 08,08,77 (21) 2542238/24-07 ием заявкис присоеди СССР о делам изобретений и открытий3) Опубликов ллетень37ания 07.10.80 7,10.80,5) Дата опубликования оп 2) Авторы изобретени Г. Булатов,. Поляков и А. И. Царенк(71) Заявител осковский ордена Ленина энергетический инстит 54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННО ТОКАГосударственный комитет (23) Приорит Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в реверсивных приводах постоянного тока.Известны импульсные преобразователи 5 постоянного тока с дозированной (ограниченной на интервале регулирования) передачей энергии в нагрузку 1.Недостатками этих преобразователей являются ограниченные функциональные 10 возможности, а именно: невозможность смены полярности напряжения на нагрузке и регулируемой рекуперации энергии, накопленной нагрузкой, в питающую сеть.,Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности является р евер сивный преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост, диагональ постоянного тока которого включена между входными выводами преобразователя, а 20 диагональ переменного тока - между выходным, цепь из двух последовательно соединенных тиристоров, включенную между входными выводами преобразователя в проводящем по отношению к источнику 25 питания направлении, причем точка соединения указанных тиристоров подключена к одному из выходных выводов преобразователя и второй тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, 30 диагональ постоянного тока которого включена между одним входным и одним выходным выводами преобразователя 21.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей преобразователя при его работе от высоковольтного источни ка пита ни я.Цель достигается тем, что преобразователь снабжен дополнительным тиристорным мостом с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого включена между точкой соединения второго тиристорного моста с выходным выводом преобразователя и его другим входным выводом.На чертеже изображена схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит мост из тиристоров 1 - 4 с конденсатором 5 в диагонали, и мост, состоящий из тиристоров 6 - 9 с конденсатором 10 в диагонали. К общей точке соединения мостов подключен один из выводов нагрузки 11 (якоря), а также тпристор 12, катод которого соединен с плюсовой шиной питания, и тири- стор 13, анод которого соединен с минусовой шиной питания. Другой вывод нагрузки 11 подключен и общей точке последовательно включенных с источником питания Е тиристоров 14 и 15 и к обгцей точке5 1 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 во 65 встречно включенных источнику питания Е тиристоров 16 и 17. Управляющие импульсы задающего генератора 18 с частотой, управляемой сигналом, поступающим с блока задания 19, подаются на логическое устройство 20, которое в зависимости от режима работы преобразователя и сигналов, поступающих с датчика тока нагрузки 21 и датчика 22 скорости вращения двигателя, при помощи выходного устройства 23 включает силовые тиристоры.Преобразователь работает следующим образом,В установившемся режиме включаются, например, тиристоры 1, 2 и 15 и конденсатор 5, предварительно заряженный до напряжения питания Е с полярностью, указанной на чертеже в скобках. Конденсатор 5 перезаряжается через якорь 11. Перезаряд вследствие наличия индуктивности якоря носит колебательный характер. Когда конденсатор 5 перезаряжается до обратного напряжения, открывается тиристор 13 и ток определяющий энергию, запасенную индуктивностью якоря, начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру: тири- стор 13 - якорь 11 - тиристор 15. Тиристоры 1 и 2 восстанавливают управляющие свойства. Затем включаются тпристоры 3, 4 и 15 и конденсатор 5 перезаряжается по цепи: тиристор 4 - якорь 11 - тир истор 15 - источник питания Е - тиристор 3. Когда конденсатор 5 вновь перезарядится, открывается тиристор 13 и ток якоря начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру: тиристор 13 - якорь 11 - тиристор 15. Тиристоры 3 и 4 восстанавливают управляющие свойства. Преобразователь работает в режиме прямой передачи энергии, Затем вновь включаются тиристоры 1, 2 и 15 и т. д. При необходимости блок задания 19 вырабатывает сигнал на перевод преобразователя в режим рекуперации энергии, что соответствует торможению якоря 11. Конденсатор 5 перезаряжается до обратного напряжения и после отпирания тиристора 13 ток якоря спадает к нулю, замыкаясь.по контуру: тиристор 13 - якорь 11 - тиристор 15. Когда ток якоря становится равным нулю, напряжение на якоре 11 становится равным его ЭДС. Система управления предоставляет время задержки, необходимое для восстановления управляющих свойств, проводивших тиристоров и затем включаются тиристоры 6, 7 и 17. Конденсатор 10, предварительно заряженный до напряжения питания Е с полярностью, указанной в скобках, перезаряжается током якоря до напряжения питания Е с полярностью, указанной без скобок, открывается тиристор 12, и ток якоря начинает уменьшаться, замыкаясь по контуру: минус источника питания Е - тиристор 17 - якорь 11 - тиристор 12 - плюс источника питания Е, Происходит процесс рекуперации энергии в питающую сеть. Тиристоры 6 и 7 восстанавливают управляющие свойства. Когда ток якоря вновь становится равным нулю, напряжение на якоре равно его ЭДС, Включаются тиристоры 8, 9 и 17, конденсатор 10 перезаряжается током якоря до обратного напряжения, открывается тиристор 12, и ток якоря начинает уменьшаться, протекая навстречу ЭДС источника питания Е, Происходит возврат энергии в питающую сеть, Рекуперация энергии имеет место вплоть до ЭДС якоря практически равных нулю, т. е. почти до остановки двигателя.Электрические процессы, протекающие в преобразователе при обратном направлении тока якоря, что соответствует обратному направлению вращения вала двигателя, аналогичны рассмотренным выше.Таким образом, преобразователь позволяет осуществить рекуперацию энергии в питающую сеть в реверсивном приводе. Изменяя частоту управляющих импульсов, можно регулировать интенсивность рекуперации энергии в питающую сеть.Процесс рекуперации в предлагаемом преобразователе протекает вплоть до ЭДС якоря практически равных нулю, а простота системы управления повышает надежность устройства, Преобразователь не требует устройств для запирания силовых тиристоров, а также быстродействующей токовой защиты от коротких замыканий в нагрузке, так как энергия, отдаваемая преобразователем, строго дозирована. Формула изобретения Реверсивный преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост, диагональ постоянного тока которого включена между входными выводами преобразователя, а диагональ переменного тока - между выходными, цепь из двух последовательно соединенных тиристоров, включенную между входными выводами преобразователя в проводящем по отношению. к источнику питания направлении, причем точка соединения указанных тиристоров подключена к одному из выходных выводов преобразователя, и второй тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого включена между одним входным и одним выходным выводами преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, он снабжен дополнительным тир и стор ным мостом с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого включена между точкой соединения второго тиристорного моста с выходным выводом преобразователя и его другим входным выводом,+ Г Составитель Редак това еряк орректор Н, федоро Заказ 2258/7 НПО Поиск Изд, Мо 524 Тираж 798 Подписноесударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Н 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова,5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Булатов О. Г., Иванов В. С. Тиристорно-емкостный регулятор постоянного 6тока. - Преобразовательная техника, 1973, Мо 8 (43).2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мо 2491751, 02.06.77 (прототип).