Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное для питания @ с-контура

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники. Цель изобретения - увеличение мощности, отдаваемой в нагрузку, за счет более полного использования энергии накопительных конденсаторов. Конденсаторы блока 3 заряжаются через тиристоры блока 1. Импульсы синхронизации, соответствующие определенной фазе входного напряжения через блок 11 задержки , элемент ИЛИ 9 и формирователь 10 открывают тиристоры блока 2, после отпирания которых энергия из блока 9 передается в LC-контур 4. В интервале времени Т/4, формируемым формирователем 12, после разряда накопительного конденсатора блока 3 по сигналу с датчика тока 5, повторно подаются отпирающие импульсы на тиристоры блока 2, за счет чего достигается поставленная цель. 5 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1467702 А1 цу 4 Н 02 М 5/12, М 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиа.!

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (-21) 4271962/24-07 (22) 24.04:.87 (46) 23.03.89. Бюл. К - 11 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) b.Ï.Áîðèñîâ, Л.И.Сенько и Ю.В.Хращевский (53) 621.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1070668, кл. Н 02 M 5/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1091286, кл. Н 02 M 5/10, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1160509, кл. Н 02 M 5/12, 1985. (54) РЕГУЛИРУЕМЬЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

ДЛЯ ПИТАНИЯ LC-КОНТУРА (57) Изобретение относится к области преобразовательной техники. Цель изобретения — увеличение мощности, отдаваемой в нагрузку, за счет более полного использования энергии накопительных конденсаторов. Конденсаторы блока 3 заряжаются через тиристоры блока 1. Импульсы синхронизации, соответствующие определенной фазе входного напряжения через блок 11 задержки, элемент ИЛИ 9 и формирователь 10 открывают тиристоры блока 2, после отпирания которых энергия из блока 9 передается в LC-контур 4.

В интервале времени Т/4, формируемым формирователем 12, после разряда накопительного конденсатора блока 3 по сигналу с датчика тока 5, повторно подаются отпирающие импульсы на тиристоры блока 2, за счет чего достигается поставленная цель. 5 ил.

1467702

Изобретение относится к электротехнике.

Цель изобретения — увеличение мощности, отдаваемой в нагрузку, за счет более полного использования энергии накопительных конденсаторов.

На фиг. 1 изображена блок-схема регулируемого преобразователя переменного напряжения в переменное; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3пример конкретного выполнения первого блока задержки импульсов; на фиг ° 4в то же, второго блока задержки; на фиг. 5 — то же, формирователя импульсов блокировки.

Устройство содержит блок 1 зарядных тиристоров, соединенный последовательно с блоком 2 разрядных тирис- ip торов. К точке соединения этих блоков подключен блок 3 накопительных конденсаторов. Эти блоки образуют два параллельно включенных Т-образных четырехполюсника, нагруженных на 25

LC-контур 4. В цепь разряда накопительных конденсаторов на LC-контур введены датчик 5 тока, с выходом которого последовательно включены фор.мирователь 6 импульсов блокировки, 30 формирователь 7 дополнительных импульсов управления, второй блок 8 задержки и элемент ИЛИ 9, выход которого соединен с входом формирователя 10 импульсов, а второй вход соеди-3 нен с выходом первого блока 11 задержки импульсов и входом формирователя 12 временного интервала, соединенного выходом с вторым входом второго блока 8 задержки. Управляющий 40 вход первого блока 11 задержки соединен с блоком 13 задания фазы выходного напряжения, а синхронизирующий вход соединен с выходом блока 14 синхронизации, вход которого присоединен45 к входным выводам 15 для подключения сети.

На фиг. 2 представлено напряжение 16 питающей сети, напряжение 17 на выходе блока 14 синхронизации, напряжение 18 на выходе блока 11 задержки, напряжение 19 на выходе формирователя 12 временного интервала, ток 20 в LC-контуре 4, напряжение 21 на выходе формирователя 6 импульсов блокировки, напряжение 22 на выходе формирователя 7 дополнительных импульсов управления, напряжение 23 на выходе блока 8 задержки, напряжение 24 на первом выходе формирователя 10 импульсов, напряжение 25 на другом выходе формирователя 10, напряжения 26 и 27 на конденсаторах блока 3 накопительных конденсаторов, напряжение 28 на LC-контуре 4.

На фиг, 3 представлено устройство блока 11 задержки импульсов. Управляемый генератор 29 импульсов, связанный с управляющим входом 30 блока 11, подключен к счетному входу счетчика 31, выход четвертого разряда которого подключен к элементу НЕ

32, а выход третьего разряда — к одновибратору 33, выход которого является выходом 34 блока 11. Выход элемента НЕ 32 присоединен к S-входу триггера 35, R-вход которого подключен к синхронизирующему входу 36 блока 11, а выход к обнуляющему входу счетчика 31.

На фиг. 4 изображен блок 8 задержки, содержащий генератор 37 импульсов, подключенный к счетному входу счетчика 38 . Четвертый разряд счетчика 38 подключен к элементу НЕ

39, а третий разряд — к одновибратору 40, соединенному с выходом 41 блока 8. Выход элемента НЕ 39 присоединен к одному из входов элемента И-НЕ

42, второй вход элемента И-НЕ подключен к управляющему входу 43 блока 8, а третий — к выходу элемента

И-НЕ 44. Выход элемента И-НЕ 42 соединен с обнуляющим входом счетчика

38, а также с входом элемента И-HE

44, другой вход которого соединен с входом 45 блока 8.

На фиг. 5 представлено устройство формирователя 6 импульсов блокировки.

Он содержит выпрямительный диодный мост 46, подключенный к входным выводам 47, на выход которого подключен резистор 48. Переменный резистор 49 одним выводом подключен к отрицательному выходу выпрямительного циодного моста 46, а другим — к положительной шине источника питания. Компаратор 50 соединен одним входом с положительным выходом выпрямительного диодного моста 46, а другим — с управляющим выводом переменного резистора 49, выход компаратора 50 является выходом

51 формирователя 6.

Формирователь 7 дополнительных импульсов управления и формирователь 12 временного интервала выполнены в виде одновибраторов. Блок 13

14677 задания фазы — в виде переменного резистора. Формирователь 10 импульсов и блок 14 синхронизации могут быть выполнены в виде любой известной конструкции. Блок 1 зарядных тиристо5 ров, блок 3 накопительных конденсаторов и блок 2 разрядных тиристоров могут быть выполнены, например, как показано на фиг. 1 и содержать дроссель 52, зарядные тиристоры 53 и 54, дроссели 55 и 56, разрядные тиристоры 57 и 58 и конденсаторы 59 и 60.

Устройство работает следующим образом. 15

В процессе заряда накопительных конденсаторов блока 3 через тиристоры блока 1 ток в цепи имеет вид полуволн синусоиды. В момент достижения этим током нуля зарядные тиристоры 20 запираются. Накопительные конденсаторы к этому моменту заряжаются до некоторого напряжения, зависящего от угла управления тиристора, напряжения питающей сети и параметров эле- 25 ментов зарядной цепи. Так как тиристоры можно рассматривать как идеальные ключи, а ток утечки в накопительных конденсаторах незначителен, то накопленный в них заряд может удер- 30 живаться значительное время. Импульсы синхронизации, вырабатываемые блоком

14 синхронизации и соответствующие определенной фазе напряжения на входе преобразователя, поступают на блок 11

35 задержки, управляемый блоком 13 задания фазы. Импульсы с выхода блока

11 поступают на первый вход элемента

ИЛИ 9 и далее на формирователь 10 импульсов для управления тиристора-, 40 ми блока 2, после отпирания которых накопленная в конденсаторах блока 3 энергия в виде кратковременных иМпульсов передается в LC-контур 4, . Дроссели 55 и 56, увеличивая время 45 разряда конденсаторов блока 3 на конденсатор LC-êoíòóðà 4, предохраняют разрядные тиристоры блока 2 от пробоя и повышают КПД преобразователя.

В момент равенства напряжений на накопительном конденсаторе блок 3 и

50 на конденсаторе LC-контура 4, тиристор блока 2 закрывается. При этом

С дП к часть энергии, равная †----, где

С вЂ” величина емкости накопительных

I конденсаторов блока 3; U напряжение на LC-контуре 4 в момент запирания тиристора 57 (58) блока 2 после

02 первой коммутации, оказалась не переданной из накопительного конденсатора в контур электромагнита. Для ее передачи формируются дополнительные импульсы управления тиристорами блока 2. Первый импульс управления поступает на формирователь 12 временного интервала, представляющий собой одновибратор, формирующий импульс, равный 1/4 периода Т напряжения питающей сети, в течение которого возможно прохождение через второй блок 8 задержки дополнительных импульсов управления тиристорами блока 2. Импульс длительностью Т/4 поступает на вход 43 блока 8 задержки. В момент разряда накопительного конденсатора на ЬС-контур 4 сигнал с датчика

5 тока в виде полуволны синусоиды поступает на формирователь 6 импульсов блокировки. Сформированные на его выходе импульсы длительностью, равной времени протекания тока в цепи разряда накопительных конденсаторов, поступает на вход формирователя 7 дополнительных импульсов управления, который по спаду входных импульсов вырабатывает импульсы, поступающие на второй вход 45 блока 8 задержки, с выхода которого через элемент KIH

9 и формирователь 10 импульсов поступает в блок 2 разрядных тиристоров.

Тиристор блока 2 открывается повторно и снова закрывается в момент равенства напряжений на накопительном, конденсаторе и на конденсаторе LCконтура 4. Снова формируется дополнительный импульс управления, который с задержкой поступает на формирователь 10, тиристор снова открывается. Процесс повторяется в интервале времени Т-4 до полного разряда накопительного конденсатора блока 3.

Поскольку процесс перезаряда накопительного конденсатора на LC-контур

4 проходит почти мгновенно, то за время T-4 накопительный конденсатор практически полностью отдает свою энергию в LC-контур 4.

Вследствие сглаживающего действия индуктивности электромагнита кривая индукции магнитного поля весьма близка к синусоиде.

Формула и з о б р е т ения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное для

5 14 питания LC-контура, содержащий последовательно включенные выводы для подключения сети, блок зарядных тиристоров, блок разрядных тиристоров и выводы для подключения LC-контура, между выходом блока зарядных тиристоров и общей точкой вывода для подключения сети и вывода для подключения

LC-контура включен блок накопительных конденсаторов, к выводам для подключения сети присоединен блок синхронизации, выход которого подключен к входу блока задержки импульсов, управляющий вход которого соединен с, выходом блока задания фазы, и блок формирования импульсов, связанный с блоком, разрядньгх тиристоров, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения мощности, отдаваемой

67702 6 в нагрузку, за счет более полного использования энергии накопительных конденсаторов, введены датчик тока, входом включенный в цепь разряда

5 накопительных конденсаторов, к выходу которого последовательно подключены формирователь импульсов блокировки, формирователь дополнительных импульсов управления, второй блок задержки импульсов, другой вход которого присоединен к формирователю временного интервала, выход первого блока задержки импульсов подключен к входу формирователя временных интервалов и к одному из входов логического элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом второго блока задержки импульсов, а выход подключен к блоку формирования импульсов.

1467702

Составитель О.Назаров

Техред Л.Олийнык Корректор С,Шекмар

Редактор Г.Гербер

Заказ 1208/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101