Статический преобразователь постоянногонапряжения b переменное

Оп ИСАНИЕИЗОБВЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснниСоциалистически кРеспубпик и 851701(51)М. Кл. Н 02 М 7/515 Гооудерствеиимй комитет до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.07,81 Л, И, Гутин, В. Э, Оель, Е. Н. Кл енкор( З. С, МааеквА. А. Шупяк и А. К. Бепвн . "Уфимский авиационный институт им. Яражоттикиазй(54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испопьзовано, например, в качестве источника питания электротермических установок,Известен статический преобразоватепь на тиристорах, сопержащий бпок управпе 5 ния и две мостовые ячейки с коммутирующими конпенсаторами в диагонапях переменного тока, поакпюченными к выводам источника питания через дроссепи фипьтто ра, Каждое плечо моста состоит из трех поспедоватепьно соединенных тиристоров, причем конденсаторы фильтра подкпючены через первичные обмотки коммутирующих проссепей параппепьно мостовым ячейкам и выходным выводам, образованным катодными группами этих ячеек. Каждая вторичная обмотка коммутирующего ароссепя через отсекающий диод подключена к обкпадкам фипьтрового конденсатора противофазной ячейки 11.Наибопее близким по технической сущности к преппагаемому изобретению явпяется статический преобразоватепь постоянного напряжения в переменное, содержащий преобразоватедьные мосты и блок управпения, причем в каждом вентипьном ппече моста вкпючено поспеаоватепьно по крайней мере два тиристора, каждый из которых зашунтирован выравнивающей цепочкой, состоящей из последовательно соединенных резистора и первичной об мотки выравнивающего трансформатора, . вторичные обмотки трансформатора каждого вентипьного ппеча соединены параппепьно, а выходы 6 ока управпения, включающего соединенные поспедоватепьно задающий генератор, управляемый кпюч, формироватепь и распределитель импупьсов, связаны с управпяющими переходами соответствующих тиристоров 2.Выравнивающие цепочки позволяют обеспечить равномерное распредепение напряжений на поспедоватецьно соеаиненных тиристорах, Однако при выходе из строя одного из тиристоров напряжение на оставшихся в работе тирйсторах возрастает.Возрастает и ток в выравнивающих цепях.М 1701 3Это может привести к выходу из строя трансформаторов, что снижает надежность,Цепь изобретения - повышение нацежности. Поставленная цель достигается тем, что прецлагаемый преобразователь снабжен датчиками тока и пороговыми элементами по числу вентильных плеч, а также формирователем аварийного сигнала, причем датчики тока включены последователь-о но с одной из вторичных обмоток выравнивающегося трансформатора соответствуюшего вентипьного ппеча, а выход каждого датчика тока соединен через пороговый элемент и формироватепь аварийного сигнала с управляющим входом ключа.На чертеже приведена принципиальная схема статического преобразователя на тиристорах. Статический преобразоватепь на тирис 20торах содержит блок управления, включающий задающий генератор 1, ключ 2, формирователь 3 и распредепитепь 4 импульсов управления силовыми тиристорами, ин 25вертор 5, состоящий из двух мостовыхячеек 6 и 7 с коммутирующими конденсаторами 8 и 9 и диагоналях переменноготока, подключенных к выводам источника10 питания через 1 дроссели 11-14 фильт 3 Ора. Каждое плечо ячеек состоит иэ трехпоспедоватепьно соединенных тиристоров1538. Конденсаторы 39 и 40 фильтра подключены через первичные обмоткии 41 и 42коммутируюших дроссепей 43 и 44 парап 35пепьно ячейкам 6 и 7 и выходным выводам нагрузки 45, образованным катодными группами (тиристоры 20, 26 и 32,38) ячеек 6 и 7. Каждая вторичная обмотка 46 и 47 коммутирующих дроссепей43 и. 44 через отсекающий циод 48 и49 подключена к выводам фильтровогоконденсатора противофазной ячейки 7 и 6.Параллельно каждому тиристору 15-38плеча мостовых ячеек 6 и 7 подключена 45цепочка из последовательно соединенныхрезисторов 50 52 и первичных обмоток53-55, выравнивающих трансформаторов56 38. Вспомогательные обмотки 59,60 и 61 трансформаторов запарапнепены,а и одну из вспомогательных обмоток(59) каждого плеча мостовых ячеек 6 и7 ввецен датчик 62 тока, зашунтированный резистором 63 и подкпюченный черезпороговый эпемейт 64 и формирователь65 аварийного сигнала к управлявшемувходу ключа 2,Преобразователь в квазиустановившемся режиме работает спецуюшим образом. 4При замыкании ключа 2 сигналы, вырабатываемые задающим генератором 1, усиливаются формирователем 3 импульсов управления, и распредепяются по тиристорам ячеек 6 и 7 с помощью распределителя 4 импульсов управления, Пусть фидьтровые конденсаторы 39 и 40 заряжены до напряжения источника питания 10 через дроссели 11, 12, 13 и 14 фильтра, первичные обмотки 41 и 42 коммутирующих дроссепей 43 и 44 и нагрузку 45, а коммутирующие конденсаторы 8, 9 инвертора 5 имеют полярность напряжения, указанную на чертеже. При отпирании тиристоров 15, 16, 17, 24, 25, 26 коммутирующий конденсатор начинает перезаряжаться через первичную обмотку 41 коммутирующего дросселя 43 и .нагрузку 45, При этом напряжения на первичной 41 и вторичной 46 обмотках коммутирующего дросселя 43 имеют полярность, указанную на чертеже. При переходе тока тиристоров 15, 16, 17, 24, 25 и 26 через максимапьные значения полярности на пряжений на указанных обмотках 41 и 46 изменяются на противоположные. Как только величина напряжения на обмотке 41 (а значит и на 46, так как коэффициент трансформации выбирается обычно равным 1) станет выше напряжения фипьтрового конденсатора 40, отпирается диод 48, сбрасывая излишнюю реактивную энергию коммутирующего дросселя 43 на фипьтровый конденсатор 40. Ток тиристоров 15, 16, 17, 24, 25 и 26 при этом резко падает, и они запираются, чем ограничивается рост напряжения на коммутируюшем конденсаторе 8, Аналогично протекают процессы и при отпирании остальных тиристоров.При отпирании тиристоров 15-38 по цепочкам, состоящим из последовательно соединенных резисторов 50-52 и первичных обмоток 53-55 выравнивающих трансформаторов 56-58, начинает протекать ток, Поскольку активное сопротивление резисторов 50-52 имеет гораздо меньшую вепичину по сравнению с индуктивным сопротивлением первичных обмоток 53-55 переменная составпякпцая падения напряжения на резисторах 502 составляет весьма малую величину и ею можно пренебречь. Тогда напряжение на первичных обмотках 53-55 - переменная составпяюшая напряжения на соответствующем тиристоре. При одинаковых количествах витковпервичных 53-55 и вспомогательных59-61 обмоток напряжения на этих обмотках практически, одинаковы в пюбой момент времени.На всех вспомогательных обмотках 59- 61 будет одно и то же напряжение, поскопьку все их концы и все начада жестко связаны гапьванически. Отсюда следует, что и напряжение на всех первичных обмотках 53-55, должно быть практически одинаково, чем обеспечивается эффек- О тивное выравнивание напряжений по по- спедоватепьно соединенным тиристорам, 15 38, и повышается надежность работы инвертора.Если при работе преобразователя вый дет иэ строя хотя бы один тиристор, например 15, то по обмоткам выравнивающих трансформаторов 56-58 данного плеча будут протекать большие токи. При этом датчик 62 тока выделит на реэисто-О ре63 сигнал, достаточный дпя срабатывания порогового устройства 64 и запуска формирователя 65 аварийного сигнала, который разорвет кпючом 2 цепь между задающим генератором 1 и форми роватепем 3, снимая импупьсы управпения с силовых тиристоров инвертора 5;нредотчращая выход иэ строя оставшихся.з щий преобразовательные мосты и блок уп равнения, причем в каждом вентипьном ппече преобразовательного моста включено поспедоватепьно по крайней мере два тиристора, каждый из которых эашунтирован выравнивающей цепочкой, со стоящий из поспедоватепьно соединенных резистора и первичной обмотки выравни вающего трансформатора, вторичные обмотки трансформатора каждого вентипьного плеча соединены параппепьно, а выходы блока управпения, вкпючающего поспе довательно соединенные задающий генератор, управпяемый кпюч, формирователь и распредепитепь импульсов, связаны с управляющими переходами соответствующих тиристоров, о т н и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности он снабжен датчиками тока и пороговыми элементами по чиспу вентипьных ппеч, а также формирователем аварийного сигнала, причем датчики тока вкпючены каждый последовательно с одной иэ вторичных обмоток выравнивающего трансформатора соответствующего вентипьного ппеча, а выход каждого датчика тока соединен через пороговый энемент и формирователь аварийного сигнапа с управляющим входом ключа.исправными тирис торов.Это позволяет йовысить надежность Источники информации,работы инвертора. принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетепьство СССРИю 599324, кп. Н 02 М 7 г 515,формупа изобретения 210776.2. Авторское свидетепьство СССРСтатический преобразователь постоян- Ж 625293, кп. Н 02 М 1/08,ного напряжения в переменное, содержа.03.77 (прототип),