Переключатель цепи постоянного тока

(ll) 61®Q5O

Союз Советских

Социалистических

Республик к asfoI,СКОМУ СВидйтВЛЬСтвУ (61) Дополнительное к авт. свил-â) К 441667 (22) Заявлено 24.12.75 (2l) 2303267/18-21 (51) М. Кл.

Н 03 К 17/56 с присоединением заявки № (23) ПриоритетГввудвретввней номнтвт

Совете Мнннвтрвв CCCP оо долам наоорвтвннв м открытий (43) Опубликовано 05.08.78,Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания ®4, от. тв (5З) /ELK 621.316. .578 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Андрутнук

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. -Калинина (71) Заявитель (54) РЕИЕРСИВНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относится к тиристорным усилителям мощности, может быть использовано в регулируемых электроприводах по-. стоянного тока.

Известны реверсивные ключи, содержащие мосты из четырех тиристоров.и четы- 5 рех обратных диодов, а также два коммутирующих трансформатора, вторичные обмотки которых включены между узлами тиристорного и диодного мостов jl)

При поочередной коммутации тиристоров работающей диагонали в период торможения и реверса электродвигателя создается режим короткого замыкания для ЭДС якорной обмотки, и в якорной цепи развиваются значительные. тормозные токи, причем энергия торможения в источник питания ие тэ отводится и выделяется в виде тепловых потерь в якорной обмотке, что снижает общий КПД электропривода.

При одновременном запирании силовых гиристоров работающей диагонали тормозной ток. двигателя замыкается через емкостной фильтр источника питания и вызывает существенное перенапряжейие в .питающей сети.

Прототипом изобретения является реверсивный ключ, содержащий мост из четырех 2S тиристоров и два допоЛнительных тнристора, шуитирующих якорь двигателя (2j.

В этом ключе тормозные токи в период реверса электродвигателя протекают только через дополнительные тиристоры. Однако и в этой схеме энергия от двигателя s питающую сеть не передается, что также приводит к дополнительным потерям энергии в самом двигателе и снижению КПД электропривода.

Цель изобретения — повышение КПД.

Для этого в реверсивный ключ введены инверторы напряжения, которые включены последовательно с каждым из тирнсторов, шунтнрующим якорь двигателя, а выходы инверторов соединены с выводами дополнительных обмоток силового трансформатора.

На чертеже показана принципиальная схема ключа.

Силовые тиристоры 1 — 4 образуют мост„ в диагональ которого включен якорь двигателя 5. Параллельно якорю двигателя, встречно друг другу, включены тиристоры 6, 7. Последовательно с ними включены ннверторы напряжения 8 и 9, Выходы инверторов подключенй ко вторичным обмоткам силового трансформатора 10. Выпрямитель

tl включен на вторичную обмотку трансфор°

""%,:;c $ 3

618850

Формула изобретения метора. Конденсатор фильтра 12 подкл в.чем, на выход выпрямителя. Коммутиру1ощий трансформатор 13 своей вторичной обмоткой, включен между положительным пол1осом выпрямителя.11 и общей точкой тиристоров 1, 4. Комм;ттирующнй трансформа тор 14 своей вторичной обмоткой включен между отрицательным яолюсом выпрямителя и,общей точкой тиристоров 2, 3. Первичные обмотки трансформаторов 13 и 14 присоединены к соответствующим выходам reaepampa запирающих импульсов 15.

: Реверсивный ключ работает следующим образом. Cxe1I4y включают подачей коротких управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 1 и 3 и отпирающего постоянного сигнала на управляющий элект.род тиристора 6. Через тиристоры 1, 3 и якорь двиМтеля 5 начинает течь ток. Тиристор 6 не проводит, так как к его катоду приложено встречное напряжение. Частота управляющих импульсов тиристоров 1, 3, вдвое больь.е частоты запирающих импульсов, вырабатываемых коммутирующими трансформаторами 13, 14, питаемыми от геиератора импульсов 15, поэтому происходит . поочередное выключение тиристоров 1 и 3. 25

Ток якоря двигателя 5 при отключении этих тириаторов замыкается через тиристор 6 и инвертор напряжения 8, который через вторичную обмотку трансформатора 10 отдает энергию в сеть. К аноду тирнстора 6 в этот период прикладывается ЭДС самоиндукции, превышающаяся ЭДС якоря двигателя 5 и иивертора 8.

При повчюрном включении тиристоров 1 и 3 тиристор 6 закрывается, и ток идет через якорь двигателя. 39

При реверсе схемы управляющее нгп-ря.жеиие отключается от;управляющих электродов тиристоров 1, 3, 6, и через интервал времени, необходимый для восстановления запирающих свойств этих тиристоров, управ48 ляющий сигнал подается на управляющие входы тиристоров 2, 4, 7. В течение временной паузы ток якоря двигателя под действием ЭДС самоиндукции замыкается через тиристор 6 и инвертор 8, спадает до нуля, и тиристор 6 закрывается под действием встречной ЭДС якоря..

С приходом управляющих импульсов на входные электроды тиристоров 2, 4, последние открываются, и через якорь двигателя

5 начинает течь ток в обратном направлении. Интенсивность нарастания тока в этот интервал времени определяется суммой ЭДС двигателя и напряжения питания ключа, так как двигатель продолжает по инерции вращаться в прежнем направлении и сохраняет неизменным знак ЭДС, Тиристор 7 закрывается в силу того, что к его катоду приложено встречное напряжение.

При отключении одного из тиристоров 2 или 4 работающей диагонали ток якоря двигателя 5 протекает под действием ЭДС самоиндукции через тиристор 7, на управляющем электроде которого имеется отпираю-, щий потенциал, и инвертор 9, ведомый сетью.

Двигатель работает в этот период в режиме торможения и отдает энергию в сеть через обмотку трансформатора 10, подключенную к инвертору 9.

Реверсивный ключ по авт. св. № 441667, отлачаюш,айся тем, что, с целью повышения

КПД, в него введены инверторы напряжения, включенные последовательно с каждым из тиристоров, шунтирующих якорьдвигателя, а выходы инверторов соединены с выводами дополнительных обмоток силово„-. го трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Глазенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока. «Энергия», 1973, с. 238 †2.

2. Авторское свидетельство СССР № 441667. кл. Н 03 К 17/56, 05.07.74.

ЦНИИПИ Заказ 4274/47

Тираж 1086 (1одписиое

Филиал I II III «Иатеит», г Ужгород у s. И роектиан 4