Устройство для защиты выпрямителя с индуктивно емкостным фильтром, работающего на индуктивую нагрузку

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено н устройствах вентильных преобразователейдля питания мощных электромагнитов иустановок сильных магнитных полей,Изнестен источник питания, содержащий вентильный преобразователь,подключенный выходом к нагрузке черезфильтр, и устройство поласовой отрицательной обратной связи 13.Наиболее близким к изобретению по 10технической сущности и достигаемомуэффекту является регулируемый источник питания электромагнита, содержащий нентильный преобразователь,индуктинно-емкостной фильтР, подключенный к выходу преобразователя,трансформатор, один вывод вторичнойобмотки которого подключен к одномувыходному выводу Фильтра, а другойпредназначен для подключения черезнагрузку к другому выходному выводуфильтра, днухтактный транзисторныйусилитель, первый и второй транзисторы которого объединены коллекторами н общую точку, предназначенную дляподключения к одному выводу источни"ка коллекторного питания, первый ивторой вентили, анодами подключенныесоответственно к коллекторам перногои второго транзисторов, катодамисоответственно к катодам первого ивторого тиристорон и к одним входнымвыводам первого и второго датчиков,другие входные выводы которых объединены и подключены к средней точкепервичной обмотки трансформатора, а З 5выходы первого и второго датчиковподключены соответственно к управляющим переходам первого и второго тиристорон, полосовой усилитель обратной связи, входами подключенный к ны ходу Фильтра, а выходами - к базампервого и второго транзисторов соответственно 2 .Недостатком этого устройства является низкая надежность, обусловленная низкой надежностью защиты транзисторон, подвергающихся воздействиюперенапряжения н переходных процессах в течение нременй перехода источ/ника коллекторного питания в инверторный режим.Целью изобретения является повышение надежности устройства для защиты.Поставленная цель достигаетсятем, устройство для защиты выпрямителя синдуктинно-емкостным фильтром,раротающего на индуктивную нагрузку,содержащее трансформатор, один вывод вторичной обмотки которого подключен к одному выходному выводуфильтра, а другой предназначен для 60подключения через нагрузку к другомувыходному выводу фильтра, двухтактный транзисторный усилитель, перныйи второй транзисторы которого объединены коллекторами н общую точку, 65 предназначенную для подключения к одному выводу источника коллекторного питания, первый и второй вентили, анодами подключенные соответственно к коллекторам первого и второго транзисторов, катодами - соответственно к катодам первого и второго тиристоРон и к одним входным выводам первого и второго датчиков, другие входные выводы, которых объединены н подключены к средней точке первичной обмотки трансформатора, а выходя первого и второго датчиков подключены соотнетственно к управляющим переходам первого и второго тиристоров, полосовой усилитель обратной связи, входом подключенный к выходу фильтра, а выходами -к базам первого и. второго транзисторов соответственно, снабжено диодом,дросселем и первым и вторым предохранителями, причем диск анодом подключен к объединенным в общую точку анодам первого и второго тиристоров, предназначенных для подключения к другому выводу источника коллектор- ного питания, катод диода подключен к среднему выводу первичной обмотки трансформатора, дроссель - параллельно диоду, а катоды первого и второго тиристоров через первый и второй предохранители соответственно подключены.к началу и концу первичной обмотки трансформатора.На чертеже представлена схема устройства для защиты.Устройство содержит вентильный преобразователь 1, выходом подключенный к .-С Фильтру, выполненному на индуктивности 2 и конденсаторе 3, трансформатор 4, вторичная обмотка 5 которого включена между фильтром и нагрузкой б, двухтактный транзисторный усилитель, первый 7 и второй 8 транзисторы которого объединены коллекторами в общую точку, подключенную к одному выводу источника коллектор- ного питания 9, другой вывод которого подключен к анодам первого 10 и второго 11 тиристоров и к одним выводам диода 12 и дросселя 13, другие выводы которых объединены и подключены к средней точке первичной обмотки 14 трансформатора 4 и к одним входным выводам первого 15 и второго 16 датчиков. Эмиттеры первого 7 и нторс го 8 транзисторов через первый 17 и второй 18 вентили соответственно подключены к объединенным вместе катоду первого тиристора 10, другому входному выводу первого датчика 15 и одному выводу первого предохранителя 19 и к объединенным вместе катоду второго тиристора 11, другому выходному выводу второго датчика 1 б и одному ныводу второго предохранителя 20. Другие выводы .первого 19 и второго 20 предохранителей подключенысоответственно к началу и концу первичной обмотки 14 трансформатора 4. База первого 7 и второго 8 транзисторов подключены соответственно к одному и другому выходам полосового усилителя обратной связи 21, входом- подключенного к выводу Фильтра 2-3.Устройство работает следующим образом.В номинальном режиме выпрямленное напряжение преобразователя 1 рвгули руется в соответствии с изменением управляющего напряжения, подаваемого на вход управления выпрямителем извне. Пульсации напряжения предварительно сглаживаются ЬС-Фильтром. Напряже ние на выходе фильтра прикладывается к последовательной цепи из вторичной обмотки 5 трансформатора 4 и обмотки электромагнита нагрузки б ЭДС вторичной обмотки 5 трансформатора 4, ин,дуцируемые из первичной обмотки 14, в полосе частот действия отрицатель- . ной обратной связи примерно от 10 Гц до 10 кГц, встречны напряжению на выходе фильтра с точностью до модуля обратной амплитудной частотной характеристики разомкнутого контура Обратной связи. Частотная характеристика коэффициента сглаживания пульсации этим контуром совпадает с прямой амплитудной частотной характе-.ЗО ристикой разомкнутого контура. В этом режиме каск,д работает в классе А, ток через дроссель 13 постоянный и равен сумме коллекторных токов первого 7 и второго 8 транзисторов,35Напряжение источника коллекторного питания 9 и параметры усилителя выбираются исходя из ряда условий. Индуктивность и сопротивление вторичной обмотки 5 трансформатора 4 долж ни быть много меньше индуктивности и сопротивления обмотки электромагнита нагрузки б, соответственно индуктивность и сопротивление первичной обмотки должны быть такими, чтобы 45 было обеспечено необходимое значение нижнейчастоты полосыравномерного пропускания усилителя по напряжению, равное примерно 10-20 Гц, а ЭДС,индуцируемая в первичной обмотке 14 из вторичной 5, при номинальном значении скорости изменения тока через обмотку 14 и обмотку 5 электромагнита нагрузки б не превышала 10-20 от напряжения источника коллекторного питания 9, равного примерно 35-40 от предельно допустимого значения напряжения.В аномальных режимах, когда скорость изменения тока через .вторичную обмотку 5 больше номинальной, составляющая ЭДС, индуцируемая в первичной обмотке 14, превыдает пороговое значение, установленное в первом и втором датчиках 15, 16, сигналом с выхода которых открывается один из тиристоров 10, 11. В результате плечо первичной ббмотки 14, напряжение на котором согласно с напряжением источника коллекторного питанйя 9, оказы- вается эашунтированным через дроссель 13. Индуктивность дросселя 13 намного больше индуктивности плеча первичной обмотки 14, Поэтому постоянная времени образованной цепи намного больше времени существования аномального режима и максимальное значение тока в этой цепи может быть снижено в 100 и более раз. В частности, для снижения тока с 10-50 кА до 20-100 А достаточно установить дроссель с габаритной мощностью 5-10% от габаритной мощности трансформатора, В то же время, при укаэанных значениях тока, достаточно использовать по одному тиристору 10 или 11. При больших скоростях изм.нения тока через вторичную обмотку 5 срабатывает первый или второй предохранитель 19 или 20 соответственно.Диод 12 предназначен для заьжкания цепи рассеивания энергии, накопленной в дросселе 13.Применение изобретения позволяет повысить надежность регулируемого источника питания электромагнита.путем повышения надежности работы двухтактного транзисторного усилителя источника.1035720 Редак аз 5848/55 Тираж 617 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раущ Подпи си семитета СССРткрытийская наб., д.4/5 е 4 тал ППП "Патент", гужгород, ул.Проектная, 4 Составитель И. БояриновС,Тимохина Техред О,Неце Корректор А Зимокос