Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

п 574832

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.03.76 (21) 2330816/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 29.09.77 (51) M. Кл.з Н 02М3 315

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений

H открытий (53) УДК 621.314.57 (088.8) (72) Автор изобретения

В. С. Липатов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

i1

Изобретение относится к устройствам для преобразования электрической энергии постоянного напряжения одного уровня в электрическую энергию постоянного напряжения другого уровня.

Известные схемы преобразователей постоя нного напряжения, выполненные на основе инверторов того или иного типа требуют установки автономного источника для пуска и питания системы управления, что усложняет устройство управления.

Цель изобретения — устранение указанного недостатка. Указанная цель достигается тем, что зажимы источника питания системы управления через д|иод подключены к дополнительной обмотке промежуточного трансформатора и через резистор и стабилитрон— к цепи управления тиристора выпрямителя.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит тиристоры 1 и

2 однофазного а|втономного инвертора, которые включены последовательно через первичные полуобмотки 3 и 4 промежуточного трансформатора 5. К положительному зажиму источника питания подключен анод тиристора 1, а к отрицательному — катод тиристора 2. Между общей точкой обмоток 3, 4 и отрицательным зажимом источника питания преобразователя включен коммутирующий конденсатор 6. Вторичная обмотка 7 трансформатора 5 подключена через тиристор 8 однополупериодного выпрямителя и конденсатору 9 фильтра и нагрузке 10. К зажимам источника питания преобразователя через ключ 11 подключена дифференцирующая пусковая цепочка, состоящая из последовательно соединенных первичной обмотки импульсного трансформатора 12 и конденсато10 ра 13, шунтированного разрядным резистором 14. Вторичная обмотка 15 импульсного трансформатора через развязывающий диод

16 подключена к управляющему электроду тиристора 1. Шины питания 17 и 18 системы

15 управления 19 через диод 20 и конденсатор

21 фильтра подключены к дополнительной вторичной обмотке 22 промежуточного трансформатора. Управляющий электрод тиристо,ра 8 через резистор 23 и стабилитрон 24 под20 ключен к положительной шине 17 системы управления 19, а катод — к отрицательной шине 18. Выходы системы управления связаны с управляющими цепями тиристоров 1 и 2.

25 Устройство работает следующим образом.

В момент подключения преобразователя к сети постоянного тока на первичной обмотке трансформатора 12 возникает импульс напряжения, который, трансформируясь во вто30 ричную обмотку, включает тиристор 1. Обра5?4832

45 зуется последовательный резонансный контур, состоящий из индуктивности обмотки 3 и конденсатора 6. Ток через тиристор 1 начинает изменяться по синусоиде, напряжение на конденсаторе 6 увеличивается. Напря>кение на обмотке 3, равное в первоначальный момент напряжению источника питания, уменьшается. Как только конденсатор 6 зарядится до величины, превышающей напряжение источника питания, ток через трансформатор начинает спадать, вследствие чего напряжение на обмотке 3 и соответственно на обмотках 7, 22 досселя меняет полярность, что приводит к выключению тиристора 1.

Энергия, запасенная в трансформаторе 5 через обмотку 22 и диод 20 разряжается на конденсатор 21, подключенпый ко входу системы управления 19. При некотором значении напряжения на конденсаторс система управления 19 возбуждается и на тиристоры

1 и 2 начинают поступать импульсы управления. Допустим, первый импульс поступает на тиристор 2. Тиристор включается и конденсатор 6 начинает перезаряжатся, В индуктивности обмотки 4 трансформатора запасается энергия, которая после смены полярности напряжений на обмотках трансформатора и повтор ого включения диода 20, подзаряжает конденсатор 21, увеличивая напря>кение на нем. Ввиду сравнительно малого потребления тока системой управления напряжение на конденсаторе 21 практически не уменьшается. С приходом очередного импульса от системы управления 19 включается тиристор 1, и процессы повторяются. После каждого последующего интервала коммутации напряжение на конденсаторе 21 увеличивается. При дости>кении заданного значения напря>кения, определяемого параметрами стабилитрона 24, в цепи управления тиристора 8 начинает протекать ток. Тиристор включается, и нагрузка подключается к выходной обмотке 7. Подключение нагрузки с некоторой задер>ккой после включения преобразователя (через один или несколько интервалов коммутации) .позволяет энергию, запасенную в первоначальный момент в трансформаторе, полностью использовать для возбу>кдения системы управления путем подачи на ее шины питания постоянного напря>кения от обмотки

22 трансформатора 5.

При использовании диода вместо тиристора для надежного возбуждения системы управления потребовалось бы увеличить амплитуду тока первого коммутирующего импульса, протекающего через трансформатор после включения тиристора 1, что привело бы к увеличению установленной мощности элементов преобразователя.

Изобретение позволяет осуществить запуск и работу преобразователя при наличии только одной сети постоянного напряжения, что часто имеет место на практике. Исключение дополнительной сети или дополнительного автономного источника питания обеспечивает экономическую эффективность и расширяет область применения преобразователей указанного класса.

Формула изооретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий автономный однофазный инвертор на двух тиристорах, подключенных ко входным выводам и соединенных последовательно через первичную обмотку промежуточного трансформатора, вторичная обмотка которого связана с цепью нагрузки через тиристор однополупериодного выпрямителя, коммутирующий конденса ор, пусковую цепочку, состоящую из импульсного трансформатора и конденсатора, зашунтированного резистором, и подключенную через ключ ко входным выводам, причем вторичная обмотка импульсного трансформатора через диод подключена к цепи управления одного из тиристоров инвертора, а также блок управления инвертором и тир истором указанного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения, вход блока управления через диод подключен к дополнительной обмотке промежуточного трансформатора, и через цепочку из резистора и стабилитрона — к цепи управления пиристора упомянутого выпрямителя.

574832

Составитель Г. Вотчицев

Техред И. Михайлова

Редактор В. Левятов

Корректор О. Тюрина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2145/12 Изд. № 769 Тираж 917

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5