Патент ссср 302800

 

302800

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17Х1.1969 (№ 1338388/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28,1V.1971. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 7.Х.1971

МПК Н 02р 13/16

Комитет по аелам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.727 (088.8) Авторы изобретения

М. Л. Вулис, В. С. Гусовский, P. С. Челноков, В. Б. Фурман, Т. В. Шкута и Л. M. Филатова

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт кранового и тягового электрообогревания

Заявитель

:ь (Ut ; дя. :.:.й1

ВЫХОДНОЙ УС ИЛ ИТЕЛ Ь СИСТЕМЫ УП РАВЛ ЕН ИЯ

ТИРИСТОРНЬ1М ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области преобразовательной техники для управления силовыми тиристорными преобразователями в широком диапазоне частот до 400 ги,.

Предлагаемь(й усилитель отличается тем, что он снабжен дополнительным коммутируюгцим конденсатором, который одной обкладкой подключен к средней точке емкостного делителя, а другой обкладкой подключен через ограничивающий дроссель и первичную обмотку импульсного трансформатора к положительной шине источника питающего напряжения.

Это позволяет увеличить энергию управляющего импульса па выходе усилителя и обеспечить уверенное гашение любого из маломощных тиристоров до подачи управляющего импульса на тиристор другой группы.

На фиг. 1 представлена схема выходного предложенного усилителя, где: Т,— Т,. маломощные тиристоры, Тр — Трб выходные четырехобмоточные трансформаторы с вход;-(ыми обмотками W и Wq и обмотками W смещения, Тр7 импульсный трехобмоточный

:рансформатор, выполненный на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса с входной обмоткой W," и выходными обмотками

Ж, В а, Д1 — Д12 развязывающие диоды, Др1 уравнительный четырехобмоточный дроссель с об IQTKBMH 1Р1 % 2 и 3 W4 Дрз сглажи вающий дроссель, Дрз ограничивающий дроссель, выполненный на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, R> и Rz сопротивления, C>, C>,C; конденсаторы (конденсаторы Ст и С> образуют емкостный делитель напряжения) . ПТ„ПТ полупроводниковые триоды.

Маломошные тнристоры Т„ТЗ, Т; подключены последовательно к минусу источника питания и к концам включенных параллельно входных обмоток W и Wg двух разных выходных трансформаторов Трт — Тра через развязывающие диоды Д1 — Де (причем начала обмоток от u Wg каждого из трансформаторсв Тр,— Тр; включены последовательно с разноименными обмотками W, и Ч" уравнительного дросселя Др1 сопротивлением R к средней точке емкостного делителя Ст, Сз напряжения. Маломощные тиристоры Т2, Т, Т, подключены последовательно к средней точке емкостного делителя через сопротнвле ние Rp и к концам включенных параллельно входных обмоток Wg í Wg двух разных трансформаторов Тр,— Тра через развязываюгцие диоды Д7 — Дтз, причем начала обмоток

Г, и W> каждого из трансформаторов Тр,—

Трб включены последовательно с разноимен30 Ными обмотками И з И W4 уравните.1ьного

302800

Сь — Дрз — WI (Трт) 2В, S . Г ч> ДОП

3 дросселя Др, к плюсу источника питания.

Обмотки W>, Wq каждого из трансформаторов Тр — Трб и обмотки дросселя Др вкл.очены так, что по цепи W> дроссель Др перемагничивается в одну сторону, а по цепи 1Г в другую. Обмотки дросселя Др включены встречно.

Последовательно оединепные сопротивление Ry, дроссель Др и обмотки Wg смегцения трансформаторов Тр; — TpP, образуют контур смещения, который подключен к исто пинку питания. Последовательно соединенные конденсатор С>, дроссель Дрз и первичная обмотка W," импульсного трансформатора Тр-, подключены к средней точке емкостного делителя (C> и C ) и к плюсу источника питания, выходные обмотки W и Р " трансформатора Тр7 подключены к базам и эмиттерам двух транзисторов ПТ, и ПТ, один из котоphlx эмиттером подключен к средней точке емкостного делителя и коллектором — к минусу источника питания, а другой — коллектором подключен к средней точке емкостного делителя, г эмиттером — к плюсу источника питания.

На фиг. 2 показан четырехобмоточный трансформатор Тр выходной, у которого обмотки W, Wq входные, Wq — смещающая, W4 — выходная. Выходная обмотка W4 подключена непосредственно к управляющему переходу силового тиристора.

На фиг. 3 показана известная трехфазная мостовая схема Ларионова, на которой силовые вентили занумерованы в порядке их отпирания.

Номер каждого силового вентиля (1 — б) соответствует маломощному тиристору Т,— T„и выходному трансформатору. Тр, — Тр, с тем же номером на фиг. 1.

Выходной усилитель работает следующим образом.

При появлении положительного сигнала на управляющем электроде тиристора Т,, последний открывается и позволяет конд

С разрядиться по цепи.

W,(Ор,) — W, (тр,) — D, Ю; (Dp„) — W, (T p,) — D, Одновременно конденсатор С> по той же цепи заряжается до напряжения источника питания и конденсатор Сз заряжается по цепи:

Ток заряда конденсатора Сз ограничивается ипдуктивностью обмотки дросселя Др в теение времени, необходимого для перемагничпвания сердечника дросселя.

З5

4 где 1„„— допустимая длительность проводящего состояния тиристора (мксек);

Вз — индукция насыщения материала сердечника дросселя (тесла);

S — поперечное сечение сердечника (мм );

W,, — число витков дросселя Др;,;

У вЂ” напряжение питания схемы (в) .

Трансформатор Тр7 также выполнен на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, причем число витков в его первичной цепи выбирают таким образом, чтобы до тех пор, пока ток цепи ограничен дросселем Др, сердечник Тр7 практически не менял своего состояния.

По мере зарядки конденсатора в момент, когда сердечник дросселя Др входит в насыщение, сопротивление его обмотки резко уменьшается, и ток в цепи конденсатора Сз резко увеличивается. Трансформатор Тр7 начинает перемагничиваться, на базе триода

ПТ, появляется открывающий сигнал, и конденсатор С, доразряжается через открытый триод ПТ„минуя цепь тиристора Т,.

Тем самым принудительно обрывается импульс на выходных обмотках W4 трансформаторов Тр> и Тр„который подавался на управляющие электроды силовых вентилей 1 и б. Для силового вентиля 1 это был отпирающий, а для силового вентиля б — подтверждающий импульс.

Длительность шунтирующего импульса задается соответствующим выбором емкости С> и данных трансформатора Тр7.

Лишившись тока, тиристор Т, закрывается.

После чего сердечники трансформаторов Тр, и Трб перемагничиваются в исходное состояние при помощи обмотки W, âêëþ÷åííîé последовательно с сопротивлением R> и дросселем Др, служащим для предотвращения передачи сигнала через общую цепь смещения в выходную цепь нерабочих трансформаторов в момент перемагничивания работающего. После этого приходит управляющий сигнал на тиристор Т>, он открывается, разряжая конденсатор С и заряжая конденсатор С> до напряжения источника питания.

При этом подаются импульсы на управляющие электроды силовых вентилей 1 и 2. Одновременно дроссель Др. перемагничивается.

Ток разряда конденсатора Сз ограничен инд) ктивностью обмотки дросселя Др> в тече: —.Hp времени, необходимого для перемагничивания сердечника дросселя. По мере разряда конденсатора, когда сердечник дросселя Др, входит в насыщение, сопротивление его обмотки резко уменьшается, и ток разряда в цепи конденсатора резко увеличивается, трансформатор Тр7 начинает перемагничиваться. На базе триода ПТ. появляется сигнал, и конденсатор С; доразряжается через открытый триод ПТ, минуя цепь тиристора Т,.

302800 2! трг! тр2

Tp5f трр

Тр5

I трб(фиг.

По окончании импульса цепь смещения при помощи обмотки W> перемагничивает сердечник трансформатора Тр2 и Тр1 в исходное состояние, Далее схема работает аналогично. Зажигаются по порядку тиристоры

Ту — Т4 — Т6 — Т вЂ” Т и т. д Диоды Д1 — Д2 предотвращают протекание токов по обмоткам различных трансформаторов с гальванической связью.

Последовательно соединенные конденсатор

Сз, дроссель Дрз и первичная обмотка (Г; трансформатора Тр7 могут быть подключены параллельно любому из плеч емкостного делителя при соблюдении соответствующей полярности обмоток трансформатора Тр,.

Предмет изо бр етени я

Выходной усилитель системы управления т lpHcTOpHbIM преобразователем, содержащий источник постоянного питающего напряжения, подключенный к нему емкостной делитель со средней точкой импульсный трансформатор, включенный вторичными обмотками в цепи управления двух транзисторов, переходы коллектор — эмиттер которых шунти5 руют плечи емкостного делителя, две группы тиристоров, одна из которых подключена катодами к минусовой шине источника питающего напряжения, и анодами через обмотки выходных трансформаторов — к средней точке

10 емкостного делителя, а другая группа тиристоров катодами подключена к средней точке емкостного делителя, и анодами через обмотки выходных трансформаторов — к положительной шине источника питающего на15 пряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии управляющего импульса, он снабжен дополнительным коммутирующим конденсатором, который одной обкладкой подключен к средней точке емкостного дели20 теля, а другой через времязадающий дроссель и первичную обмотку вышеуказанного импульсного трансформатора — к положительной шине источника питающего напряжения.

7р

Фиа.5

Составитель Ю. Баева

Редактор Е. Кравцова Техред А. А. Камышникова Корректор Т. А. Миронова

Заказ 2642/9 Изд. № 1048 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2