Преобразователь постоянного напряженияв переменное — SU 851699 (original) (raw)
О П И С А Н И Е и)851699ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(23) Приоритет Опубликовано 30,07.81. Бюллетень М 28 па делам изооретеиий и отнрытийДата опубликования описания 30.07,81 Н,П. Попов, А.К. Бепкин, М,П. Копьевски Е.А"Лоб(зв;(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯВ ПЕРЕМЕННОЕ Изобретение относится к преобразова-"теяьной технике и может быть использовано в качестве источника питания токамивысокой частоты дпя епектротермическихустановок.5Известны тирпсторные преобразоватепи постоянного напряжения в переменное,содержащие преобразоватепьный мост натиристорах, зашунтированных обратнымидиодами, коммутирующие конденсатор идроссепь в диагонапи переменного токаи фильтровой дроссепь в цепи постоянноготока, Нагрузка подключена к мосту черезраздепитепьный конденсатор и защитныйдроссепь 1и 21,15Наиболее близким по технической сущности к предпагаемому изобретению является тиристорный преобразователь, содержащий блок защиты и управления синовы. ми тиристорами, дифференциальный датчик 20инвертор, состоящий из вентипьного мос"та со встречно-параллельными диодами,одна диагонапь которого образована последоватепьно соединенными коммутирующими конденсатором и дроссепем, а другая диагонапь содержит поспедоватеяьно соединенные разделитепьный конденсатор, защитный дроссель, нагрузку и подкпючена через входной дроссепь к источнику питания, причем дифференциальный датчик введен во входную цепь вентипьного моста(3,1( недостаткам преобразоватепя спедует отнести невозможность его откпюченияпри срывеинвертирования обоих противофазных ппеч, что приводит к аварийнойситуещии, т,е. снижает надежность,Цепь изобретения - повышение надежности,Поставпенная цепь достигается тем,что преобразоватепь постоянного напряжения в переменное, содержащий блок управпения и защиты, дифференциапьный датчиктока с двумя первичными обмотками, иавтономный инвертор, состоящий иэ преобразовательного моста на тиристорах,зашунтированных обратными диодами, прячем в диагонали переменного тока моставкпючены поспедоватепьно соединенныеФ 88 16 коммутирующие конденсатор и дроссель, выводы постоянного тока вентильных плеч моста связаны с выходными выводами через разделительный конденсатор и защитный дроссэль, а с входными - через фины ровой дроссель, снабжен дополнительным датчиком тока, включенным последовательно с коммутирующим конденсатором, первичные обмотки дифференциального датчи-. ка тока включены взаимно встречно-поене 1 э довательпо с соЬтветствующими вентппьными плечами моста, а вторичные обмотки обоих цатчиков соединены со входом блока управления и защиты.На фиг. 1 представлена принцппиаа 15 ная электрическая схема тиристорного преобразователя, на фиг. 2 - временные диаграммы (Ц и Д" ) его работы..Тиристорный преобразователь содержит блок 1 защиты и управления силовыми тиО ристорами, цифференциальный датчик 2, инвертор, состоящий из вентильного моста на тиристорах 3-6 со встречно-параллельными диодами 7-10, Одна диагональ моста образована последовательно соеци пенными коммутирующими конденсатором 11 и цросселем 12, а другая диагональ содержит последовательно соединенныеразделительный конденсатор 13, защит ный дросаель 14, нагружу 15 и подклю-, чена через входной дроссень 16 к источ нику 17 питания. В цепь коммутирующего конденсатора 11 введен датчик 18 тока, а ветви двух противофазных плеч (тиристор 3 и диод 7, тиристор 4 и цп 35 од 8) вентильного моста через дифферен аиапьный датчик 2 подключены к общейточке соединения входного дросселя 16и разделительного конденсатора 13. Приэтом одна из ветвей (тиристор 4, дпоц8) проходитчерез датчик 2 встречнодругой (тиристор 3, диод 7), а выходы датчиков 2 и 18 зашунтированы общимрезистором 10 и подключены к блоку 145 защиты и управления силовымп тиристорами.Тиристорный преобразователь в установившемся режиме работает следующимобразом.Разделительный конденсатор 13 нор.50мапьно заряжен цо напряжения источника17 питания через вхоцной дроссель 16,Пусть коммутирующий конденсатор 11 заряжен с такой полярностью, как это поБказано на фиг. 1. При подаче импульсовуправления с блока 1 защиты и управлениясиновыми тиристорами на тпрпсторы 3 и5 коммутирующий конденсатор 11 начинает перезаряжаться через тиристоры 3 и 5Р коммутирующий дроссель 12, нагрузку 15 и защитный дроссепь 14. При этом ток через нагрузку 15 течет в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкойкоторое называют прямым. Параметры инвертора рассчитаны так, что процесс имеет колебательный характер, Кы только напряжениена коммутирующемнондеюаторз 11. станет выше напряжения источника 17 питания и колебательный ток, текущий через,тирнсторы 3 и 4, пройдет через нуль,они запираются, Тогда через диоды 7 и9 и нагрузку 15 начнет протекать ток вобратном направлении до тех пор, покакоммутирующий конценсатор 11 не разрядится до напряжения меньшего, чем напряжение источника 17 питания.,При этомдиоды 7 и 9 запираются,Затем отпираются тиристоры 4 н 8, ипроцесс повторяется,Таким образом, в течение одного никла работы всех вентилей моста, на выходе инвертора получают цва полных периода синусоидального напряжения. Хак этоследует иэ принципа работы инвертора преобраэователя, кривые токов в коммутирующей цепи конденсатора (датчик 18) и лавходе вентнльного моста (датчпк 2) находятся в противофазе друг к другу (фиг.2).Суммарное напряжение на общем реэистоЭре 19, которым зашунтпрованы датчикитока 2 и 18, будет равно нулю при нормалькой работе преобразователя,При срыве инвертирования одного илиобоих протпвофазнык плеч вентильногомоста датчик 18 будет эашунтирован включающимнся тирнсторамн 8 и 6 или 4 и5 или 3 и 6 и 4 и 5 и на общем ре -зисторе 19 появится напряжение, обусловпенное током датчика 2. Это напряжениепоцается на вход блока защиты и управления силовыми тиристорами 1 и запускает его. В результате срабатывания защиты предотвращается аварийная ситуация,которая могла бы привести к выходу изстроя силовых тирпсторов 3 и 6.Таким образом, за счет ввода. датчикатока в цепь коммутирующего конденсатораи вкщочення дифференциального датчика павходе вентильного моста удается обеспечить безаварийную работу тиристорного, преобразователя, тем самым уменьшитьвыход иэ строя основных силовых тиристоров и повысить надежность.формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий блок управ5 . ВВЫОО 4пения и защиты, дифференпиапьный датчик тнрукнпим конденсатором, первичные обтока с двумя первичными обмотками и ав- мотки дифферендиапьного датчика токатономный инвертор, состоящий из преобра- вкпвчены взаимно встречно-поспедоватепьзоватепьного моста на тиристорах, защун-. но с соответствующими вентипьными ппэтированных обратными диодами, причем в 5 чами моста, а вторичные обмотки обоихдиагонали переменного тока моста нкао- датчиков соединены со входом бпока упчены последовательно соединенные комму- равнении и защиты.тирующие конденсатор и дроссепьвыводы постоянного тока вентипьных йпеч моИсточники информалии,ста связаны с выходными выводами через З принятые во внимание при экспертизераздепитепьный конденсатор и эащитнвгй 1. Ееркевич Е. И. и др. Тиристорныедроссепь, а с входными - через фипьтро- преобраэоватепи высокой частоты. Л.,вой дросседь, о т и и ч а в щ и й с а . Знергияф, 1973; с. 98, р. 3-46 а,тем, что, с целью повьппения надежвжти 2. Там ае, с. 98, р. 3-46 в,он снабжен допопнитепьным да. иком то- ф 3. Труды УАИ. Сб. Вып. В 91,ка, вкпвченным поспедоватепьно с комму, с, 72, р. 1.аказ 638 пиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектна 6/84 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР