Преобразователь постоянного тока в постоянный

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель - расширение диапазона регулирования и уменьшение пульсаций потребляемого тока за счет накопления и рекуперации электрической энергии. Устройство содержит мост тиристоров 1-4. К коммутирующему конденсатору 5 подключены дополнительные тиристоры 21, 22 и первичные обмотки 10, 11 тр-ра. Вторичная обмотка 16 тр-ра включена в диагональ моста обратных диодов 17-20. В режиме к.з. вся потребляемая от источника мощность за вычетом потерь в преобразователе возвращается источнику. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 M 3/135

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4292051/24-07 (22) 10.06.87 (46) 07,10.90. Бюл. ¹ 37 (71) Специальное конструкторское бюро

"Прибой" (72) В.Ф.Сидякин, Б.Г.Сиротенко, А.Я.Кольченко и С.А.Бухтияров (53) 621.314.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1220072,,кл. Н 02 М 3/135, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1246302, кл. Н 02 M 3/135. 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

„„53J 1598072 А1 (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является расширение диапазона регулирования и уменьшение пульсаций потребляемого тока за счет накопления и рекуперации электрической энергии.

Устр-во содержит мост тиристоров 1 — 4. К коммутирующему конденсатору 5 подключены дополнительные тиристоры 21, 22 и первичные обмотки 10, 11 тр-ра. Вторичная обмотка 16 тр-ра включена в диагональ моста обратных диодов 17 — 20. В режиме К.3. вся потребляемая от источника мощность за вычетом потерь в преобразователе возвращается источнику. 2 з.п. ф-л ы, 1 ил.

1598072

25

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовым полупроводниковым (тиристорным) преобразователям электрической энергии постоянного тока, и может быть использовано для регулирования потребляемой мощности источников электропитания.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования и уменьшение пульсации потребляемого тока за счет накопления и рекуперации электрической энергии, На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь состоит из моста на тиристорах 1 — 4, в диагональ переменного тока которого включен коммутирующий конденсатор 5, диагональ постоянного тока моста последовательно соединена с дросселем 6, нагрузкой 7 и подключена к входным выводам 8 и 9. Две первичные обмотки 10 и

11 трансформатора подключены к диагонали переменного тока тиристорного моста, а через обратные диоды 12 — 15 — к входным выводам. Вторичная обмотка 16 трансформатора включена в диагональ переменного тока обратного моста на диодах 17-20, включенного диагональю постоянного тока встречно к входным выводам 8 и 9.

Дополнительные тиристоры 21 и 22 подключены к диагонали переменного тока моста и цепью объединенных катодов отрицательному входному выводу 9. В цепь катодов тиристоров 21 и 22 могут включаться: накопитель электрической энергии в виде батареи конденсаторов, аккумуляторной батареи или другие; регулирующая нагрузка, например балластный резистор; токопроводящая шина и другие.

Устройство работает следующим образом, Импульсами постоянной частоты, сформированными в схеме управления, осуществляют поочередное открытие тиристоров:

1,4; 2,3; 1,4 и т.д, в режиме номинальной нагрузки и 1,4,22; 2,3,21; 1,4,22 и т.д. в режиме короткого замыкания, когда потребляемая преобразователем мощность минимальна, причем и лпульсы управления дополнительными тиристорами 21 и 22 изменяются с помощью дополнительного устройства выбора режима работы преобразователя, введенного в схему управления и включающего делитель частоты с переменным коэфициентом деления или широтноимпульсный модулятор.

В обоих режимах работы преобразователя происходит перезаряд конденсатора 5.

Ток перезаряда конденсатора при включении тиристоров 1 и 4 пррходит в нагрузке 7 по цепи вывод 8 — дроссель 6 и тиристор 1— конденсатор 5 — тиристор 4 — вторая обмотка дросселя б- нагрузка 7 — вывод 9. В режиме короткого замыкания при минимальной потребляемой мощности ток перезаряда конденсатора 5 при включенных тиристорах

1,4 и 22 проходит по цепи вывод 8 — дроссель б — тиристор 1 — конденсатор 5 — тиристор 22 — вывод 9. Если напряжение на конденсаторе 5 меньше напряжения питания, диоды 12 и 15, 13 и 14 закрыты. Если, например, при открытых тиристорах 1 и 4 потенциал среднего вывода тиристоров 3 и

4 оказывается ниже потенциала тиристора

2, открывается диод 15, Однако ток через диод 15 не пойдет, поскольку индуктивность первичной обмотки 11 трансформатора при запертых диодах 17 — 20 велика. При дальнейшем увеличении напряжения на конденсаторе 5 и открытом диоде 15 напряжение на обмотке 16 достигает уровня напряжения на зажимах 8 и 9 и диоды 18 и 19 открываются. Дальнейший рост напряжения на конденсаторе 5 прекращается. Ток дросселя, который не может прекратиться мгновенно, замыкается по цепи дроссель 6 — нагрузка 7— вывод 9 — диод 15 — первичная обмотка 11 трансформатора — тиристор 4 — дроссель 6, а также по цепи дроссель 6 — тиристор 1— первичная обмотка 10 трансформатора — диод 12 — дроссель б, и энергия трансформируется в обмотку 16. По цепи вывод 9 — диод

18 — обмотка 16 — диод 19 — вывод 8 энергия дросселя возвращается исгочнику, B номинальном режиме управляющие импульсы на .дополнительные тиристоры 21 и 22 не подаются и тогда вся потребляемая мощность за вычетом потерь в преобразователе рассеивается на нагрузке 7. В режиме короткого замыкания вся потребляемая от источника мощность за вычетом потерь в преобразователе возвращается источнику.

Регулируя частоту управляющих импульсов с помощью дополнительного, устройства, выбор режима работы преобразователя и, соответственно, открытие тиристоров 21 и 22 можно плавно изменять потребляемую преобразователем мощность без изменения частоты и фазы управляющих импульсов на основные тиристоры 1 — 4.

Следовательно, сохраняются на уровне номинальных частота и скважность импульсов потребляемого тока во всем диапазоне из- менения нагрузки, уменьшаются пульсации потребляемого тока в режиме минимальной потребляемой мощности, улучшаются условия работы источника питания, уменьшаются массы и габариты фильтров.

1598072

Составитель И, )Керебина

Редактор Н, Рогулич Техред М.Моргентал Корректор С. Шекмар

Эаказ 30бб Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного тока в постоянный, содержащий тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого подключена к положительному входному выводу через коммутирующий дроссель, а к отрицательному — через последовательно соединенные коммутирующий дроссель и цепь нагрузки, обратные диоды и стабилизирующий трансформатор обратной связи с двумя первичными обмотками и одной вторичной, включенной в диагональ переменного тока обратного диодного моста, подключенного диагональю постоянного тока к входным выводам, а также два дополнительных диода, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и уменьшения пульсаций потребляемого тока за счет накопле.- ия и рекуперации злектрической энергии, введены третий и четвертый дополнительные диоды и два дополнительных тиристора, подключенных цепью объединенных катодов к отрицательному

5 входному выводу, а анодами — к диагонали переменного -.îêà тиристорного моста, соединенной с одними концами первичных обмоток упомянутого трансформатора, другие концы которых подключены к общим точкам

10 согласно последовательно включенных пар дополнительных диодов, соединенных во встречном направлении с входными выводами.

2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю15 шийся тем, что введен накопитель электрической энергии, включенный в цепь катодов дополнительных тиристоров.

3. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что введен резистор, включен20 ный в цепь катодов дополнительных тиристоров.