Реверсивный преобразователь напряжения
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 920997
Авторы: Алехин, Бейнарович
Текст
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оо 920997(22) Заявлено 291178 (21) 2689661/24-07с присоединением заявки МВ -(23) ПриоритетОпубликовано 150432, Бюллетень Йо 14 ЩМ,Кп,Н 02 И 7/12 Государственный комитет СССР ио делам изобретений(088,8) Дата опубликования описания 15.04.82 и электромеханики при Томскотоматизированных систем управл(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕН мбстовых выпрямителя с несогласованньм управлением выпрямителями,работающими на общую нагрузку, иэлемент ограничения уравнительныхтоков, выполненный на дросселе сшихтованныМ без разора магнитопроводом с тремя обмотками 2 .Однако такой преобразователь имеет нелинейную регулировочную характеристику и имеет область пре -рывистых токов, Кроме того, принесогласованном управлении снижается быстродействие преобразователяиз-за нелинейной регулировочной ха рактеристики и наличия зоны прерывистых токов.Наибопее близким к изобретениюявляется реверсивный преобразовательнапряжения, содержащий два мостовыхвыпрямителя с анодной и катоднойгруппами тиристоров, два диода иэлемент ограничения уравнительноготока, выполненный в виде трех обмоток, расположенных на одном маг нитопроводе, причем катоды диодовобъединены в общую точку, анод первого диода соединен с началом первойобмотки, конец второй обмотки подключен к анодной группе тиристоров 30 первого мостового выпрямителя, наИзобретение относится к силовойпреобразовательной технике, в частности к управлению реверсивнымнвентильньми преобразователями многофазного переменного напряжения врегулируемое выпрямленное напряжение., и может быть использовано вэлектропроводах подач металлорежу-щих станков с большим диапазономрегулирования скорости.Известны реверсивные преобразователи с,раздельным управлением группами тиристрров, не содержащие элементов ограничения уравнительноготока (1,Однако такие реверсивные преобразователи имеют нелинейную регулировочную характеристику, обусловленную зоной нечувствительности.приреверсе тока, вводимой для устранения возможности одновременноговключения тиристоров разных групп,а также нелинейные механические характеристики, обусловленные зоной .прерывистых токов, что ухудшает вконечном итоге статические идинамические характеристики преобразова-теля,особенно в зоне малой нагрузкиИзвестны также схемы реверсивныхпреобразователей, содержащие два институтеня и радиоэлектроникичало второй обмотки подключено к катодной группе тиристоров второго мостового выпрямителя, а начало третьей обмотки подключено к катодной группе тиристоров первого мостового выпрямителя 31 . 5Недостатком такого реверсивного преобразователя является неравенство активного и реактивногосопротивлений элемента ограничения. уравнительного тока, вносимых в цепь на грузки анодной и катодной группами тиристоров при разных направлениях и величинах выпрямленного тока нагрузки. Такое неравенство комплексных значений сопротивлений ре версивного преобразователя, вносимых в цепь нагрузки при различных направлениях тока, ведет к нарушению симметричности регулировочной ха- рактеристики реверсивного преобразо О вателя относительно начала координат, особенно в области малых величин выпрямленного напряжения и тока нагрузки, искажение регулировочных характеристик преобразователя 25 ведет также и к ухудшению динамических показателей для разных направлений и величин выпрямленного тока нагрузки. Цель изобретения - улучшение регулировочных и динамических .характеристик преобразователя.Указанная цель достигается тем, что в реверсивный преобразователь напряжения, содержащий два мостовых З 5 выпрямителя с анодной и катодной группами тиристоров, два диода и элемент ограничения уравнительного тока, выполненный в виде трех обмоток, расположенных на одиом маг нитопроводе, причем катоды диодов объединены в общую точку, анод первого диода соединен с началам первой обмотки, коиец второй обмотки подключен к анодной группе тиристоров первого мостового выпрямителя начало второй обмотки подкшочено к катодной группе тиристороввторого мостового выпрямителя, а начало третьей обмотки подключено к катод- ной группе тиристоров первого мостового выпрямителя, дополнительно. введен третий диод, элемент ограничения уравнительного тока дополнительно снабжен расположенной на том же магнитопроводе четвертой обмоткой, а первая и вторая обмотки элемента ограничения уравнительного тока снабжены отпайками,от средних точек, образующих выводы для подключения нагрузки, причем начало четвертой обмотки подключено к катоду первого диода, ее конец подключен к анодной группе тиристоров второго мостового выпрямителя, а конец первой обмотки соединен с катодом 65 третьего диода, анод которого соединен с концом третьей обмотки и анодом второго диода.На чертеже приведена схема реверсивного преобразователя.Реверсивный преобразователь содержит мостовой выпрямитель с катодной группой 1 и анодной группой 2 тиристоров, работающих на общую нагрузку 3, подкцюченную к средним точкам первой 4 и второй 5 обмоток, включающих полуобмотки 4 а и 4 б, 5 а и 5 б соответственно элемента ограничения уравнительного тока б, конец первой. обмотки 4 подсоединен через последовательно соединенные дополнительно введенный третий диод 7 и третью обмотку 8 к катодам катод" ной группы 1 тиристоров, а начало первой обмотки 4 - через последовательно соединенные первый диод 9 и дополнительно введенную четвертую обмотку 10 к анодам анодной группы 2 тиристоров причем начало второй обмотки 5 подключено к катодам анодной группы 2 тиристоров, а конец к анодам катодной группы 1 тиристоров, между концом третьей 8 и началом дополннтельно введенной четвертой 10 обмоток включен второй диод 11, подключенный анодом к точке соединения анода третьего диода 7 и конца третьей обмотки 8, а катодом - к точке соединения катода первого диода 9 и начала дополнительно введенной четвертой обмотки 10.Рассмотрим работу схемы, реверсивного преобразователя в статическом и динамическом режимах. В статическом режиме реверсивный преобразователь работает следующим образом.При работе, например, катодной группы 1 тиристоров в выпрямительном режиме, а анодной группы 2 тиристоров в инвертном режиме при линейном согласованном управлении в уравнительных контурах протекают уравнительные токи, ограничиваемые индуктивностью согласно включенных обмоток 8, 10 и 5 элемента ограничения уравнительно тока б. Уравнительный ток в реверсивном преобразователе протекает по цепям: сеть переменного тока - катодная группа 1 тиристоров - обмотка 8 - второй диод 11 -.дополнительно введенная обмотка 10 элемента ограничения уравнительного тока б - анодная группа 2 тиристоров - сеть (в первом уравнительном контуре); сеть переменного тока - анодная группа 2 тиристоров - обмотка 5 элемента ограничения уравнительного тока б катодная группа 1 тиристоров - сеть (во втором уравнительном контуре).Ток нагрузки 3 протекает в этом режиме по цепи: катодная группа 1 тиристоров - обмотка 8 - третий диод 7 - нолуобмотка 4 а - нагрузка 4 - полуобмотка 5 а - аноды тиристоров катодной группы 1. 5Суммарное комплексное сопротив-ление, вносимое в цепь нагрузкй 3, в этом режиме работы реверсивного преобразователя определяется по выражению ЕЕ, =.Г+ ЪВ + Еца+ .Зэк=10Б 6 о ц+ где Г - активное сопротивление диода 9:-56Иб 1 10 О 5 б 10 Чб, "56 1 Нб ЬСсоответственнокомплексные, активные сопротивленияи индуктивностиполуобмоток 5 б и4 б и обмотки 10элемента ограничения уравнительного тока б. 50 55 Уравнительные токи в контурах 60протекают в этом режиме по описанным ранее цепям,В динамическом режиме реверсивный преобразователь работает следующим образом. 65 где Г- - активное сопротивление07диода 7;5Е Еэа- соответственно комплекс, цК 5 аные значения сопротивлений третьей обмотки 8,полуобмоток 4 а и 5 а первой 4 и второй 5 обмотоксоответственно;гоТ. Ь, Ь 0 активное сопротивлениеобмотки 8, полуобмоток4 а и 5 а 4 и 5 обмотоксоответственно;) 8,)а,)5 -индуктивности рассеяния25обмотки 8, полуобмоток4 а и 5 а 4 и 5 обмотоксоответственно;сд - круговая частота коммутации, зоПри работе .группы 2 тиристоров в выпрямительном режиме, а группы 1 тиристоров в инвертном режиме ток нагрузки 3 протекает по цепи: анодная группа 2 тиристоров - полу- обмотка 5 б - нагрузка 3 - полуобмока 4 б - первый диод 9 - обмот- ка 10 - аноды анодной группы 2 тиристоров.Суммарное комплексное сопротивле ние, вносимое в цепь нагрузки 3, в этом режиме работы реверсивно 1 о преобразователя определяется по выражениюЕ= Г 9 э+ Евб + Ечб + Е 40Гф- (Г 58+ГН 8+Г 1 о)+ О Ь 56+ЬЧб+Ь 10 а,45 При работе группы 1 тиристоров в выпрямительном режиме, а группы 2 тиристоров в инверторном режиме, электромагнитная постоянная времени пуска определяется по выражениюЬв + Ьца+ Ь 5 а1 з - (3)Гф+ Гэ + Гца + Г 5 сПри работе группы 2 тиристоров в выпрямительном режиме, а группы 1 тиристоров в инверторном режиме электромагнитная постоянная времени пуска Определяется по выражениюЬ 56+ ЬЦЕ + Ь 10Тэг --- (4)Гф+ Г ф Гцб + ГОКак видно из анализа выражений(1) и (2) комплексные значения сопротивлений, вносимые в цепь нагрузки во всех режимах работы реверсивного преобразователя, одинаковы, а следовательно это приводит к выравниванию регулировочных характеристик преобразователя. На основании анализа выражений (3) и (4) следует вывод.о том, что в реверсивном преобразователе происходит также выравнивание электромагнитных постоянных времени при разных режимах работы преобразователя.Суммарные ампервитки элемента ограничения уравнительного тока при работе катодной группы 1 тиристоров в выпрямительном режиме, а анодной группы 2 тиристоров в инверторном режиме определяются по выражению Е 3 Ир = Л(И+Иэа ) ЭнИа + 3(И 5 +Иэа3-2 И, (5) где Ли,Э - ток в нагрузке иуравнительный ток,",И = - -Ич,= - количество витков2третьей обмотки 8,половинной обмотки4 а и полуобмотки 5 а.Аналогичным образом определяются суммарные ампервитки элемента ограничения уравнительного тока при смене полярности выпрямленного тока, Анализ выражения (5) показывает, что элемент ограничения уравнительного тока б не вносит индуктивности в цепь нагрузки, а следовательно и н ухудшает динамических показателей реверсивного тиристорного преобра. - зователя. В предложенном устройстве происходит улучшение регулировочных и динамических характеристик реверсивного преобразователя за счет выравнивания комплексных значений сопротивлений, вносимых преобразователем в цепь нагрузки при разных релимах его работы, что особенно важно в высокоточных системах регулирования выпрямленного тока с большим диапазоном регулирования выпрямленного напряжения, например, в электроприводах подач металлорежу920997 Формула изобретения Составитель Ю.Андреевдактор Л.Плисак Техред А. Бабинец Корректор С.Що Тираж 719 Под осударственного комитета С ам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб,374/70Заказ ное филиал ППП ффПатент ектная ж город,щих станков с большим диапазоном регулирования скорости. Реверсивный преобразователь напряжения, содержащий два мостовых выпрямителя с анодной и катодной группами тиристоров, два диода и элемент ограничения уравнительного" тока, выполненный в виде трех обмоток, расположенных на одном магнитопроводе, причем катоды диодов объединены в общую точку, анод первого диода соединен с началом первой обмотки, конец второй обмотки подключен к анодной группе тиристоров первого мостового выпрямителя, начало второй обмотки подклю" чено к катодной группе тиристоров второго мостового выпрямителя, а начало третьей обмотки подключено к катодной группе тириаторов первого мостового выпрямителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения регулировочных и динамических характеристик, в него дополнительно введен третий диод, элементограничения уравнительного токадополнительно снабжен расположеннойна том же магнитопроводе четвертойобмоткой, а первая и вторая обмоткиэлемента ограничения уравнительного тока снабжены отпайками от средних точек, образующих выводы дляподключения нагрузки, причем началочетвертой обмотки подключено к ка тоду первого диода, ее конец под"ключен к анодной группе тиристороввторого мостового выпрямителя, аконец первой обмотки соединен с катодом третьего диода, анод которо го соединен с концом третьей обмот"ки и анодом второго диодаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Каган В,Г и др. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Нелинейные системы с тиристорами.М Энергия, 1968, с. 24.2. Авторское свидетельство СССР Р 210247 кл. Н 02 М 7/72, 1968.3. Авторское свидетельство СССР 9 746838 кл. Н 02 М 7/12, 1978.
СмотретьЗаявка
2689661, 29.11.1978
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИКИ ПРИ ТОМСКОМ ИНСТИТУТЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
АЛЕХИН АЛЕКСЕЙ ЕЛИСЕЕВИЧ, БЕЙНАРОВИЧ ВЛАДИСЛАВ АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/12
Метки: реверсивный
Опубликовано: 15.04.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-920997-reversivnyjj-preobrazovatel-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Реверсивный преобразователь напряжения</a>
Предыдущий патент: Трехфазный выпрямитель
Следующий патент: Устройство для питания однофазной нагрузки
Случайный патент: Ткацкий гонок