Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБ Лик 09) г М 3/3 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ 0 МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ скии е Под ред.в, 1974,нверторы46,СТОЯННОГО НАП(54) ПРЕОБРАЗОВАРЯЖЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Автономные инверторы.Чалого Г.В. Штиинца, Кишинес. 167.Толстов Ю.Г. Автономныетока. М.: Энергия, 1978, срис. 1-35,(57) Изобретение относится к электротехнике и используется во вторичных источниках электропитания. Целью изобретения является улучшение массо- габаритных показателей и повьппение КПД. Устройство содержит автономныйпараллельный тиристорный инверторнапряжения 2 с выходным выпрямителем18 и индуктивно-емкостным фильтром19, система управления 25 рабочейчастотой соединена с источником 24задающего напряжения. Узел линейнойобратной связи по току нагрузки включает в себя шунт 22 в цепи нагрузкии усилитель 23. Величины коэффициентов передачи системы управления иузла обратной связи и задающее напряжение выбирают по режимам холостого хода и номинальной нагрузки такими, чтобы в обоих случаях рабочая частота инвертора соответствовала включению очередных тиристоровв моменты достижения токами токоограничивающих дросселей инверторазначения, равного приведенному кчислу витков первичной обмотки инверторного трансформатора номинальному току нагрузки. 3 ил.Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть использовано при разработке преобразонателей постоянного напряжения средней и большой мощности.Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей и повьппение КПД.На фиг. 1 показана принципиальнаясхемапреобразователя постоянногонапряжения с автономным параллельным тиристорным инвертором напряжения; на фиг. 2 - кривые," а - тока д н токоограничивающих дросселях при номинальном токе нагрузки; б - напряжения О, на коммутирующем конденсаторе и тока первичной обмотки инверторного трансформатора при номинальном токе нагрузки; в - тока д в токоограничивающих дросселях в режиме холостого хода; г - напряжения Ц на коммутирующем конденсаторе в режиме холостого хода; на фиг. 3 Г - рабочая частота инвертора; 1 О- ток в токоограничивающих дросселях в конце интервала возврата избыточнои энергии из токоограничивающих дросселей при переменной рабочей частоте,в зависимости от величины тока наг-. рузки источника в относительных единицах.Преобразователь постоянного напряжения содержит источник постоянного напряжения 1, автономный .параллельный тиристорный инвертор напряжения 2, включающий диодный мост 3 обратного тока, подключенный диагональю постоянного тока к выводам одноимен. 1 О1520 253035 ной полярности источника постоянного40напряжения 1, токоограничивающие дроссели 4 и 5, тиристорный мост 6 с тиристорами 7-10 и коммутирующим конденсатором 11 в диагонали переменного тока, подключенным через токо ограничивающие дроссели 4 и 5 к выводам противоположной полярности источника постоянного напряжения 1 диагональю постоянного тока, трансформатор 12 с первичной обмоткой 13 с тремя секциями 14-16 и вторичной обмоткой 17, крайние выводы первичной обмотки подключены к диагонали переменного тока тиристорного моста 6, а средние - к диагонали переменного тока диодного моста 3, выходной выпрямитель в виде диодного моста 18, подключенный диагональю перемен" ного тока к выводам вторичной обмотки 17 трансформатора 12, индуктивно-емкостный фильтр 19, подключенный входом к диагонали постоянного тока диодного моста 18, нагрузку 20, подключенную к выходным выводам фильтра 19, узел линейной обратной связи по току нагрузки 21 с щунтом 22, включенным последовательно с нагрузкой и усилителем 23, подключенным нходом к шунту, источник задающего напряжения 24; систему управления рабочей частотой 25, один вход которой подключен к источнику .задающего напряжения 24,а другой - к выходу усилителя 23, четыре входа системы управления подключены к управляющим электродам тиристорон 7 - 10.Преобразователь работает следующим ,образом.При включенных тиристорах 7 и 10 на вторичной обмотке 17 инверторного трансформатора 12 формируется положительный полупериод напряжения, а при включенных тиристорах 8 и 9 - отрицательный, Амплитуда этого напряжения пропорциональна амплитуде напряжения Бна коммутирующем конденсаторе 11 инвертора 2 на интервале(фиг. 2) возврата избыточной энергии из токоограничинающих дросселей 4 и 5. Напряжение Б = (1 + + 2 К ), Е, где Е - напряжение источника 1, Включение очереднои пары тиристоров происходит под воздействием выходных напряжений Пь, систееьи мы управления 25. Включение очередной пары тиристорон приводит к выключению ранее включенной пары тиристоров под воздействием напряжения Б на перезаряжающемся на интервалекоммутации в инверторе коммутирующем конденсаторе 11. В момент прохождения напряжения Б через нулеСвое значение происходит коммутация тока д в первичной обмотке 13 трансформатора 12 (фиг. 2). Под воздействием задающего напряжения Писточника 24 и напряжения = Кд 1узла обратной связи 21 система управления 25 генерирует выходные напряжения Бс частотой Г, пропорциональной их сумме, т.е. частота д = К,(Бес,д + К 1) линейно зависит от величины тока 1 н нагрузки 20 преобразователя. Величины коэффициентов К и К и напряжение У ц 4 устанавливаются такими, .чтобы при номинальной нагрузке,ког1377983 Г =К(Б +К 1),20 где Е Преобразователь постоянного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам через дроссели фильтра автономный параллельный тирисда 1 = 1,О и при холостом ходе,когда 1 = О, частоты Е= К,(ц д + + К 10) в первом режиме и ГК,Бд во втором режиме соответствовали включениям очередной пары тиристоров в моменты достижения снижающимся на интервалах С возв врата током д токоограничивающих дросселей 4 и 5 численного значения приведенного к числу витков первичной обмотки 13 трансформатора 121 номинального тока нагрузки 1 цв (фиг. 2).При установленных таким образом. величинах К К и Ц А изменение тока нагрузки 1 от номинального до нуля частота инвертора Г линейно уменьшается от Гщдо Й (кривая 26, фиг. 3),а ток 1 в токоограничивающих дросселях 4 и 5 в моменты очередного включения тиристоров 7, 10 или 8,9 остается практически неизменным во всем диапазоне изменения тока 1 нагрузки 20 преобразователя (кривая 27, фиг. 3).Таким образом, в преобразователе постоянного напряжения достигается увеличение рабочей частоты и ограничение мощности потерь электрической энергии,в инверторе, следовательно, улучшение его массо-габаритных показателей и повьппение КПД. формула изобретения торный инвертор с обратным выпрямителем, выходной выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром, соединенный с цепью нагрузки, систему управления рабочей частотой инвертора,вход которои соединен с источникомзадающего напряжения, о т л и ч а -ю щ и й с я тем,что, с целью улуч шения массо-габаритных показателейи повьппения КПД он снабжен узлом)обратной связи по току нагрузки преобразователя, включающим шунт в цепи нагрузки преобразователя, и уси литель, подключенный входом к шунтуи . выходом - к входу системы управления, задающей частоту инвертора частота инвертора;коэффициент передачи системы управления;1)зад- задающее напряжение;25 К - коэффициент передачи узлаобратной связи;1 н - ток нагрузки,причем величины коэффициентов передачи К, и К и задающего напряжения Уздд выбираются такими, чтобытиристоры инвертора при холостомходе и номинальной нагрузке преобразователя включались в моменты времени, когда токи токоограничивающихдросселей инвертора пРинимают значения, равные приведенному к числувитков первичной обмотки инверторного трансформатора номинальному токунагрузки преобразователя.ухм орректор А.Ворови Редак з 885/5 В 65митета СССР одписн 4/5 открытийушская на Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 2 ТиражНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Р 10 у /2 уу/т