Преобразователь постоянного напряжения в переменное

(21) 2881216/24-07 2 М 7/515 ки-присоедин 23) Приор ием затет -Гасударстееииый комете СССР(7 Московск вите гетическии инсти ут,ена 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИ В ПЕРЕМЕННОЕ1Изобретение относится. к преобразовательной технике и может быть использовано, например, в электроприводе переменного тока.Известны преобразователи частоты, прин цип действия которых основан на дозированной передаче энергии в нагрузку через кон денсатор, включенный в диагональ переменного тока. тиристорного моста, Формирование кривой тока нагрузки в таких преобразователях производится путем однопозиционного слежения за задающим сигналом 1 и 2,Недостатком таких преобразователей является невысокий КПД, что объясняется значительным количеством полупроводниковых вентилей (пять-шесть), последовательно включенных по цепи тока нагрузки.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, содержащий тиристорный мост, подключенный междуполо- жительным входным выводом и выходным выводом, второй тиристорный мост, подключенный между упомянутым выходным з выводом и отрицательным входным выводом, конденсатор, включенный одновременно В диагональ переменного тока первого и второго тиристорных мостов, и два обратных.тиристора, один из которых подсоединен анодом к отрицательному. входному выводу, акатодом к упомянутому выходному выводу, а другой - енодом к тому же выходному выводу, а катодом к положительномувходному выводу 3,Однако в таком преобразователе ограничен диапазон регулирования выходного токавследствие ухудшения коммутационной способности преобразователя и значительногоотличия кривой выхОдного тока от заданнойвеличины в режиме малых токов нагрузки,а также неудовлетворительную форму кривой выходного напряжения, а именно значительное превышение мгновенного значениявыходного напряжения по отношению к величине напряжения источника питания, чтоведет в ряде случаев к недопустимым пере.напряжениям на выгрузке,Цель изобретения - расширение диапа.зона регулирования и улучшение формы кривой выходного напряжения,Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь постоянного напряженияв переменное, содержащий первый тиристорный мост, анодный вывод которого соединей3с положительным входным выводом, а ка- тодный вывод через первый обратный вентиль соединен с отрицательным входным выводом .и связан с выходным выводом, вто.рой тиристорный мост, катодный вывод ко торого соединен с отрицательным входным выводом, а анодный вывод соединен через второй обратный вентиль с положительйым .входным выводом и связанс выходнымвыводом, и коммутирующий конденсатор, подключенный к объединенным выводам диагоналей переменного тока обоих мостов, введены два дросселя, через которые соответственно катодный вывод первого тиристорного моста и анодный вывод второго тиристорно- го моста соединены с выходным выводом, причем выходной вывод соединен с входными выводами через дополнительные обратные диоды,На фиг. 1 показана принципиальйая схе-ма преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Преобразователь содержит включенныймежду входными выводами мост на тиристорах 1 - 4 с конденсатором 5 в диагонали, два тиристора 6 и 7, катоды которых объединены и подключены к катоду обратного вентиля 8, а анод каждого из них подсоединен к одному из. выводов конденсатора 5, два тиристора 9 и 10, аноды которых объединены и подключены к аноду обратного вентиля 11, а катод каждого из них подсоединен к одному из выводов конденсатора 5, дроссель 12, включенный между катодом обратного вентиля 8 и зыходным выводом, дроссель 13, включенный между упомянутым выходным выводом и анодом обратного вентиля 11, два донолнительных обратных диода 14 и 15, соединяющих выходной вывод с входными выводами. Нагрузка 16 включена между выходным выводом и нулевым выводом источника питания.Допустим, к моменту 1, конденсатор 5заряжен до напряжений источника питания с полярностью, показанной на фиг. 1 без скобок. В момент 1 включаются тиристоры 1 и 7, При этом образуются два контура пере- заряда конденсатора. Первый включает в себя источник напряжения, включенный между плюсовым выводом и нулевым выводом, тиристор 1, конденсатор 5, тиристор 7, дроссель 12, нагрузку 16, второй - тиристор 1, конденсатор 5, тиристор 7, дроссель 12 диод 14. При этом ток перезаряда,конденсатора 5 (ток дросселя 1 на этапе 1, - 1 з) равен сумме токов, протекающих через нагрузку 161 и диод 14 1 д . В момент 1 ю ток конденсатора 5 становится равным току нагрузки, диод 14 запирается и конденсатор 5 продолжает перезаряжаться лишь током нагрузкы 16 ., В момент 1, конденсатор 5 перезаряжается до напряжения источника питания с полярностью, показанной на фиг. 1 в скобках. С диода 8 снимается отрицательное напряжение, он открывается и4замыкает на себя ток нагрузки, который начинает протекать ЭДС источника питания. Ток нагрузки 1 спадает и в момент 14 достигает величины задающего сигнала 5, отТаким образом, изобретение расширяет диапазон регулирования преобразователя за счет улучшения коммутационной способности преобразователя и улучшает форму выходного напряжения, Кроме того, на базе предлагаемого преобразователя может быть легко построен многофазный преобразователь. Это достигается путем, параллельного подключения к входным выводам необходимого количества таких устройств. 35 Формул изобретения Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий первый тиристорный мост, анодйый вывод которого соединен с положительным входным выводом, а катодный.вывод через первый обратный вентиль соединен с отрицательным входным" выводом и связан с выходным выводом, второй тиристорный мост, катодный вывод которого соединен с отрицательным входным выводом, а анодный вывод соединен через второй обратный вентиль с положительным входным выводом и связан с выходным выводом, и коммутирующий конденсатор, подключенный к объединенным выводам диагоналей переменного тока обоих мостов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и улучшения фор 45 50 55 пирается следующая пара тиристоров 2 и 6 и процесс повторяется. Преобразователь ра.ботает в таком режиме вплоть до момента 1,. соответствующего окончанию формированияположительной полуволны тока, Интервал времени Л - 1 предоставляется для восстановления управляющих свойств тирис торов, проводивших ток последними на этомучастке. С момента 1 начинается. формирование отрицательной полуволны тока нагрузки. При этом в работе участвует второй мост на тиристорах 3, 4, 9, 1 О и обратный вентиль 11 и диод 15. Электромагнитные процессы, протекающие в преобразователе на этапе формирования отрицательной полу- волны тока аналогичны рассмотренным выше.Как видно из фиг. 2, в области малых то ков перезаряд конденсатора в значительноймере определяется дополнительными током, замыкающимся через диод 14 15), что с одной стороны ведет к улучшению коммутационной способности преобразователя, а с другой - к уменьшению отклонения кривон выходного тока от заданного значения.Напряжение на выходе преобразователя за счет открытого диода 14 (15). ограничивается на уровне напряжения источника питания.305мы кривой выходного напряжения, в него введены два дросселя, чере "которйе Соот ветственно катодный вывод первого тиристорного моста и анодный вывод второго ти- р исторного моста соединены с выходным выводом, причем выходной вывод соединен с входными выводами через дополнительные обратные диоды. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское .свидетельство СССР474088, кл. Н 02 М 7/515, 972,2. Авторское свидетельство СССР606786, кл, Н 02 М 7757, 1975,3. Авторское свидетельство СССР по ааявке2756585, кл. Н 02 М 7/В 5, 979.комитета СССР н открытий ская наб., д. 4род, ул. Проектна ПИ Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Раув П Патент, г, Ужго