Преобразователь тока

О П И С А Н И Е ( )902175ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(51) М. Кл з Н 02 М 7/515 Государственный комнтет Опубликовано 30.01.82. Бюллетень 4Дата опубликования описания 05.02.82(53) УДК 621.314, .572 (088.8) оо делам нзобретеннй и открытий(72) Авторы изобретения оляко улато Московский(71) Заявител нергетический инск на Лени(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ТОКА трой ств являетции энергии, наудшает форму инапряжения тоИзобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в электроприводе, электротехнологии и других областях.Известны преобразователи тока, принцип действия которых основан на дозированной передаче энергии в нагрузку через конденсатор, включенный в диагональ переменного тока однофазного тиристорного моста. Для формирования необходимой кривой тока нагрузки в таких преобразователях используется принцип однопозиционного слежения за задающим сигналом. Для ограничения напряжения на дозируюшем конденсаторе служит буферный вентиль. Изменение полярности тока обеспечивается при помощи мостового тир истор ного реверсора .Недостатком данных усся невозможность рекуперакопленной нагрузкой, что ухснижает частот выходного Известны также преобразователи тока, озволяющие осуществить рекуперацию энер ии нагрузки благодаря включению дополнительного тиристорного моста на входе преобразователя 2, либо управляемого тиристорного ключа, подсоединенного последовательно с реверсором тока нагрузки 3.Недостатком таких преобразователей является низкий КПД, что объясняется наличием значительного количества полупроводниковых вентилей, последовательно включенных в цепи тока нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь тока, содержащий включенные последовательно между входными выводами однофазный тиристорный мост с конденсатором в диагонали, тиристорный мостовой реверсор тока нагрузки, шунтированный буферным вентилем, и тиристор, а также вентиль, предназначенный для сброса энергии, накопленной нагрузкой, в питающую сеть, включенный между анодом упомянутого тиристора и положительным входным выводом. Необходимо отметить, что в данном устройстве сброс энергии нагрузки в питающую сеть может быть обеспечен также известным включением двух вентилей, каждый из которых соединяет со с) ) 2175От 5(ТСТСК) ПРИ И БЫХОДНОИ ВЫ ВОЛ С ПОЛОЖ Итсльн 1 ы Вхо,зным ВыВОЛО; 4.елост гкс)ы лаппоо преобразователя515 ЛЕЗСгс) Низкий К 1 Д, Б се)язи с пали)исы,(ОБ)31 с;п 10 .ОсЛИ цен ы.; НО ЦсНР 1 токс Н 1 Зр)зкц.Ь,33, ц.)бстеция п)вышсцпс К 1преллд дсыо о преобреззо 53 сля гока.11) ГЗВЛСНИ 15 НЕЛЗ,(ОСТИ Я(.1 С 5 ГСМ, 1 0И 3 ВСС ГЦ ЬЗ Й П Р(.ООР 3.50351 СХЬ 10 К 3, СО,3(.РЖ а С,н)Зп)лнитслшв снаожен,5 ымя тиристордми,к(поды когорх ооКЛццецы и ЗОЛклк)чс 3 ы кКсЗТОЛОЫфсР НОГО БЕЦТЦГЗЯ, ЕЗ сЗЦО.3 Кс 1 Ж,ОГОИЗ ПЗ Х ПО,СОС,1 ИЦС К С)ОТБСТСТВЫК)нСМЫ ВЫ.О,П) М 1 ЕЗ Ь 150;( ЫКдГо,3пом 51 н"ОГО бф(рцо 0 БСтцг 5к,спосре ,0.1103 гр, и г 5ТИРИОР 013ПОМ 511 УТОЗО МОСТОВОГО РС БС РСОР 1.1 рСООрд:ЗОБЕЗТ(.С 1 Ь ссЗОЖС 13 ЛросССХЗС 1,ЗЗР ГПОК ПЫМ ЕСЖ; КсЗТО,ЗОГ 1 ПОМЯ 13 ЫТОГ)фСрпо 0 1 нц я и сно ЗЕЗОИрХ ппои Еи 30РисТРО 3 ЫЗОМЯЫТО) ЫОС"ОВОГО РСБСРСОРс).1 д фипрелоВ,сны схемы пр(лл;)ЕСОГО ЗЗРСОбР 1 ЗОБЯТХ 51; НсЗ фц. 2,3(3.Р 1 Ы 33 РсЗООТЬ) ПРСООРЕЗЗОБЕ 1 СЛ 51,реобр 3.5015)33 С,ЗБ )фи. 1) содсрРКЗгт по,з, 3)ц НЕЛИ 1, ЗЛК)ОБОИ ц И НС ИГ) НИЗс 3 И - 35Зчз 351 1. М)с 1, Вы 30,3 цсцнЗ 3 Н 3 СИРИЕ ОР,)1 4 с конленсд гс)ром 5 в лп;31 онаи Ос,3, 0 В с 3 Т СЛ Ь П 0 СП О М 5 ПГ Ы МО С ГО Г 1 П О, ( К, 1 ЮС НР.5.РСОР ГОКЯ Цс 1 РЗК 13, Б ПО 13(.13 ЦЫИ ТсЗКЖ.О Ы)СТОВОР С(М цс 3 3 ПрИСГорах ),3. 103.КсЗ 0(.(1)СЕЗИ 51 КсЗТО,ЗОБ 1 ирп 1 Орц 5 ) П,) 3).1К,ЗЕ)ЗСНЕ К (111 СОВОЙ ПП 113 Пи 1 с 13 П 15. 1,1 с 1- ОцЗЛЬ ПСрс 11 Ю 0 ГОЗСс 3 ГирИСорН)3 О рсВС)- СОР 3 БКГПОЧС Нс 13 с)3 Р.ЗксРь 1)ЫО,1 ЦЫЕ ЗЫ 150,П 3 ПРООР;3:505)ЗТ.351 КРСЗ тИРЗЗСЗОРЫ 1 П 2сО( Лз (Нь) с ксз ГОЛх 0 фсрн 010 БсцИл) 1 5, 45д крез гиристоры 4 и 15 с плк)совой шиЕОЙ)ЗТс 11 И 51,. , И с 3 Г Р 1 М М Ы Р с 3 О ОТ ЫР С О 0 Р с 3 0 3 сЗ 1 (., 51фиг. 3) изображены на фиг. 2.ФорызЗрованРе Бых 01 ноГО тОКЯ прсОО 50РЯЗОВс 1 ТС.Я ПРОРЗСХОЛЗЗТ ПО ИЗВССГОМС ПРИНЦИПЫЫ ОДЦОПО:51 ЦИОЦ 31 ОГО СЛСЖС 3353 ЗсЗ ЗЯЛс 1 К).) с Кон,.Ц.сОР( ),ОСи гс 1 СБХП 1 Ч 3 ы Ц(1. ПРЯжЕНИЯ ИстосНИКсЗ ЗИаНИЯ ПРИ ЭТОМ ПОГЯРЦОСТЬ НЯ ПРЯЖ(.сЦ 5 ЕсЗ КОН;ЗСНСсЗТОРС ЕП 10- тцвоподожна псрво 13;3)1,пной,. 1 р 1 Зор 12Г К Р Ы Б с 1 (Т С 53 И Г 0 К Н сР5 К И 11 3И Ц с ( Т П с 3- ;(еь, пр 01 кс Я ц( кон с рсИритор 1) цз рзка) 1;рис гор . ) 11 момент ЗОК ЦсРЗКИ 1ЕЦ ЬнсЗС Г 5( ЛО ЗсЗЛЯ ННОГО 5,211 ияи 0пирз ся Гсдык)1 цая паагцрпсоров,):3 4,0 с) пцн)реыенно и - П 1 Ь Ыц Рс 1 Б, 1)ЗЯ ЦОСЗ П с(ЗО Нс 3 ГИРИ С 0) Ь 1) и. Копянс 3 ) )р 1 Бн ОБЗ и(.р(за рЯжает.Я ,0 06)с 1 ЦОЕО Н ПР 5 жс НИЯ П ПРОЦССС ПОБ) 53 С"С 53 К) с1С , 0 ;ф)) Ы .р с ) Б с ) 1 ( 1 С)с 3 ) ссК )3( С )сГ 51 1( ) .)) 1 с) . ) )5 1 1, Б ,Д)М1. 3 с ) с Са .:С, . ) ).111, Ы .1)орЫИровс 1 НИ(с . , ЧЗС Кс 1цус)И.ЕЫ ПроИКОЛИ , , .О)1.: )барс 58,Е,МОМСЕ 1 Т( ГИК Е 1 Р 51 ЬЦО Б, 5Кс)ССЕ и рез Зприс 10 ры 6 ирц ЗЗОы ирис.рОбс 10 И 3;1 стс.я : рс,зс 1 сзЗля 51 Брм 51 П П ВРМЯ ПЕЗЫ), НСООХЬИМОЕ ЛЛЯ езосстс 1 ОВ.сни я прс 115 ляк)пзси сОобнос" и ГИРИ"ОРс 7, И Б ЪС)МСП,БК.ЗКс 1 К) 1 С 5 БС: или -)цристс)рь 1, 2, )5 К)н.(сне зг р ), 3 Д Р Я ж С 3 Н Ы И ЛО 13 1 и Р Я Ж С. Н и Я И С Г и 1 Е И К с 3 ПЗ тсз 3 ИЯ и имеюпзиЙ НОГ ЯРНОсс, поксззс 13131 ын) ца фиг. 1 бсз скс)бок, начинас г 3 рс Заряжа) ь. сяОком на рузки. К ги;) итор) Зри кла,3 ЯБЯСТС 53 НЯ ПРЯЖ.И(. Кс)Н,Е(.НЯТОРс 1 О В За - ПИ Рс 3 К) П.М НЯНЕ) с 3 Б.СНИ И И Оц БОССТа На ВгИБдст свои управляюцие Войства. Б моыецт1 КОНЛСНссЗ ОР О (Р(ХЗЯП 51 ЖЯ(СЯ ЛО ОбсЗТ ОГО 1 сЗПрЯЖНИ Я, О КрываСС)3 О ф(рНЫИ 13(цте;ь 13 и ток ца рх:Зки. Нас(на про).- КатЬ ЕЗЯЕЗСТРСЗХ (СТО)НЗЗК, ЗЕИГЯЦИЯ, ЗЕЗЛЗЫКзяс 1 ч(рез Бс.Нтили тири"Оры) ).1, 6 и 1: 11 роисхолит пер(лача э:иргии. нако 1 лс иной нагрузкой, источнику питания 1 11 ыоы ц г ДОСТИЖСЗИЯ ТОКОМ аРЗКИ ВССГ ИИ Ны За лак)пего сигнала отцирются вен.ЗИ 1.и 15 и процесс повторяетсяС)ТРИ ЦсЗТСЛЬ 3 а 51 ПО.ЗЫ 130 На ТОКсЗ 3 сЗ 3 РЗ КИ фОР ЫИРС 51 а НсЗГЗОГР Ч НГ) ПО(.ЗС БЫ,З(РЖ ки времениинтервал , В) . 3 сс) хо;11 мои,зг Я БоссГ 31 ОВГсии Я У НРс) В. ЯО цсЙ с по собности ТЗЗрис 1 оров 6 и5. 1 ри этом в фор- МИРОВаНИИ НЯРаетаЮПЗС ГО сЯСТКЯ СЗЗЗЗХСОИЛЗ принимак)т участис тиристоры 8 и 9 рс Бер орд и обратный тиристор1, а Б формиро- В 1 НИ И СПЯЛЯ К)ПЕ 0 ЧЯСТКЯ СИЕЗСОИЛЫ ТИ- ристоры ) и 4 и буферный вентиль 1:511 а фиг. б привелена схс ма пробразо- ВсЗТС ЛЯ, Б КОТОРОМ 1 ЯРЗКЯ ПЗ 13 ТИ РОБЯ На встречно-параллсльно со(Линенными тиристорами. Такая схема может дать некотор)е улучшение К 1 с. Ери выхол)н)м напряжении, значительно ысньшиы Езхо;сеОГО.Прсобре)зоваг(ль, схема козор 00 приве ;ЗЕ 1 а На фИ. 15, 0,Иа(1.5( О ,)СООРсЗ:ЗОВЯ - ТСЛЯ На фИГ. СЗ ГС 1, ЧТО С ЗПХ 1 ЬК РсЗСНЗИ)(. НИ 51 ЛИ сЗ Пс Зона рс Л 1 И р В 3 НИ Я Оц (сОЖС 33 ,ЗОПОЛНИГЕЛЬНЫЫ .(РОСССЛС , ЗЗК,К)ЧСЦНЫЫ МсЖСЗ Кс 310,ОМ 011)рн):) ВцИЛЯ и сЗ 30,(- ЗОЙ 1 Рп 311) ГЗРиГО)10 В ) ОБ);)5( )ОРЯ902175 фиг.1 Расширение диапазона регулирования в пре. образователе (фиг. 1 в) достигается за счет уменьшения отклонения тока от заданной кривой при изменении нагрузки в широких пределах.Таким образом, предлагаемое изобре тение по сравнению с известным имеет лучший КПД. По предварительным расчетам уменьшение количества полупроводниковых вентилей последовательно включенных по цепи тока нагрузки ведет к уменьшению потерь мощности в преобразователе примерно1 О на 20% и, соответственно, увеличению КПД на 2 -3%. формула изобретения 15 1. Преобразователь тока, содержащий однофазный тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, диагональю постоянного тока через буферный вентиль включенный между входными выводами, однофазный мостовой тиристорный реверсор тока нагрузки,катодная группа которого подключена к аноду буферного вентиля, и два вентиля, соединяющие выходные выводы, к которым они подключены анодами, с положительным входным выводом, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он дополнительно снабжен двумя тиристорами, катоды которых объединены и подключены к катоду буферного вентиля, а анод каждого из них подсоединен к соот. ветствующему выходному выводу преобразователя.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в нем катод упомянутого буферного вентиля подключен непосредственно к анодной группе тиристоров упомянуого мостового реверсора.3. Преобразователь по п. 1, отличающиися тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, он дополнительно снабжен дросселем, включенным между катодом упомянутого буферного вентиля и анодной группой тиристоров упомянутого мостового реверсора. Источники информации.принятые во внимание при экспертизе 1. Ьулатов О. Г., Лабунцов В. А., Царенко А. И. Преобразователь постоянного напряжения в синусоидальный ток, Электротехническая промышленность. сер. Преобразовательная техника, 1975, вып. 3162), с. 8 11.2. Авторское свидетельство СССР474088, кл. Н 02 М 7515, 975 г.3. Авторское свидетельство СССР600678, кл. Н 02 М 7757, 978 г.4. Авторское свидетельство СССР по заявке288341 024-07, от 14. 02.80 г.(.ос ганис рс,1 ир;к 78 БНИИПИ Государственно ио делам иаобретени 113035, Москва, Ж 35, Р канал ППП Патент, г У)к