PL104481B1 - Falownik rownolegly z regulacja napiecia wyjsciowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest falownik równolegly z regulacja napiecia wyjsciowego, umozliwiajacy prze¬ ksztalcenie napiecia stalego na napiecie przemienne, zasilajace zwlaszcza radary morskie.

Znany jest z publikacji w czasopismie Siemens Zeitschrift, zeszyt nr 10, 1964 r., str. 755—778, falownik równolegly z regulacja napiecia wyjsciowego, zawierajacy transformator z odczepem w srodku uzwojenia pier¬ wotnego, dolaczonym do dodatniego bieguna zródla zasilajacego. Równolegle do uzwojenia pierwotnego tran¬ sformatora jest dolaczona szeregowa galaz z dwoma kondensatorami, jednoczesnie dolaczonymi do anod tyrystorów glównych, przy czym jeden kondensator jest polaczony z anoda jednego tyrystora. Katody tyrysto¬ rów sa polaczone razem i sa dolaczone do ujemnego bieguna zródla zasilajacego. Pomiedzy punktem polaczenia kondensatorów a punktem wspólnym tyrystorów znajduje sie galaz zawierajaca tyrystor pomocniczy i cewke indukcyjna. Tyrystory falownika sa zbocznikowane diodami, przy czym anody tyrystorów sa polaczone z kato¬ dami diod.

Opisany uklad charakteryzuje sie niekorzystna niezawodnoscia wylaczania tyrystorów przy niskich napie¬ ciach zasilajacych i duzych mocach przetwarzanych. Poprawe niezawodnosci ukladu mozna uzyskac przez zwiekszenie pojemnosci kondensatorów ograniczajac tym w znacznym stopniu zakres regulacji napiecia wyjscio¬ wego. Ponadto uklad charakteryzuje sie napieciem wyjsciowym zblizonym ksztaltem do impulsów prostokat¬ nych. Napiecie sinusoidalne zapewnia badz umieszczenie na wyjsciu falownika, odpowiedniego filtru, badz tez umieszczenie po stronie pierwotnej co najmniej czterech elementów czynnych, co z kolei obniza sprawnosc ukladu i rozbudowuje go.

Falownik wedlug wynalazku skladajacy sie z transformatora z odczepem w srodku uwzojenia pierwotnego, polaczonym z biegunem zródla zasilajacego, z obwodu glównego zawierajacego dwa tyrystory i dwie pojemno¬ sci, równolegle dolaczonego galezia pojemnosciowa do zacisków uzwojenia pierwotnego transformatora oraz z tyrystora pomocniczego wlaczonego pomiedzy punkt polaczenia tyrystorów glównych i punkt polaczenia po¬ jemnosci, ma indukcyjnosc, dolaczona jedna koncówka do katod lub anod tyrystorów glównych, druga zas poprzez element prostowniczy do punktu polaczenia pojemnosci. Indukcyjnosc ta jest sprzegnieta magnetycznie z inna indukcyjnoscia, wlaczona szeregowo do obwodu glównego falownika i polaczona z biegunem zródla zasilajacego.•"> 104481 Stosunkowo prosty, a tym samym niezawodny uklad falownika wedlug wynalazku charakteryzuje sie wysoka sprawnoscia energetyczna i duza staloscia napiecia wyjsciowego.

Wynalazek jest pokazany na przykladzie wykonania odtworzonym na rysunku, bedacym schematem ide¬ owym falownika równoleglego. Falownik wedlug wynalazku zawiera transformator TR1 z odczepem w srodku uzwojenia pierwotnego, polaczonym z dodatnim biegunem zródla zasilajacego. Do ujemnego bieguna zródla jest dolaczone zaciskiem 1 uzwojenie 1—2 transformatora trójuzwojeniowego TR2. Zacisk 2 tego uzwojenia jest do¬ laczony poprzez wezel Wl do katod tyrystorów glównych TY1 i TY2 oraz tyrystora, pomocniczego TY3 i jed¬ noczesnie jest polaczony z zaciskiem 3 uzwojenia 3—4 transformatora TR2. Anody tyrystorów glównych TY1 iTY2 sa dolaczone poprzez diody, odpowiednio Dl iD2 do konców uzwojenia pierwotnego trasformatoraTRl i jednoczesnie sa polaczone poprzez kondensatory, odpowiednio Cl i C2, w wezle W2 z anoda tyrystora pomoc¬ niczego TY3. Pomiedzy wezel W2 i zacisk 4 uzwojenia 3—4 jest wlaczona dioda D3. Ponadto do zacisku 1 uzwo¬ jenia 1—2 jest dolaczony zacisk 6 uzwojenia 5-6 transformatora TR2. Zacisk 5 tego uzwojenia jest polaczony poprzez diode D4 z dodatnim biegunem zródla zasilajacego.

Falownik ma za zadanie przeksztalcenie stalego napiecia zasilania na napiecie przemienne o stalej czesto¬ tliwosci i regulowanej wielkosci. Zadanie to wykonuja tyrystory glównie TY1 i TY2, pelniac role kluczy wlacza¬ jacych do sieci zasilajacej na przemian jedna lub druga polowe uzwojenia pierwotnego transformatora TRI.

Kluczowanie odbywa sie z czestotliwoscia 50 Hz, wymuszona przez nieuwidoczniony na rysunku uklad sterowa¬ nia.

Czas przewodzenia tyrystorów glównych reguluje tyrystor pomocniczy TY3. Czym dluzej przewodza tyrystory glówne, tym wieksza ilosc energii zostaje przekazana do uzwojenia wtórnego i uzyskuje sie wyzsze napiecie wyjsciowe. Zalaczenie tyrystora pomocniczego TY3 (podanie na jego bramke impulsu dodatniego) powoduje wylaczenie aktualnie przewodzacego tyrystora glównego, przez dolaczenie do jego katody okladziny kondensatora Cl lub C2. KondensatorCl lub C2 ladowany jest do napiecia zasilania w obwodzie: zródlo zasila¬ nia, polowa uzwojenia pierwotnego transformatora TRI, dioda Dl lub D2 i aktualnie przewodzacy tyrystor Tyl lubTy2. Kondensator Cl lub C2 jest doladowywany dodatkowo w obwodzie: uzwojenie 3—4 transformato¬ ra TR2, dioda D3 i aktualnie przewodzacy tyrystor glówny.

Uzwojenie 5—6 transformatora TR2 i dioda D4 umozliwiaja zwrot energii nagromadzonej w polu magne¬ tycznym transformatora TR2, do sieci zasilajacej w chwili wylaczenia jednego z tyrystorów glównych.

Uzwojenie wtórne transformatora TRI tworzy z kondensatorem C3 obwód rezonansowy, nastrajany na czestotliwosc 50 Hz. Na zaciskach obwodu rezonansowego powstaje napiecie sinusoidalne, o amplitudzie zaleznej od dostarczanej do obwodu energii. Obciazenie Z jest dolaczone do obwodu rezonansowego autotransformato¬ rów©. Taki sposób dolaczenia obciazenia zapewnia maly wplyw zmiany obciazenia na dobroc obwodu rezo¬ nansowego. Z uzwojenia dodatkowego, umieszczonego po stronie wtórnej transformatora TRI uzyskuje sie infor¬ macje o wielkosci napiecia wyjsciowego. Informacja ta zostaje przekazana do ukladu sterowania, gdzie wplywa na opóznienie wysterowania obwodu bramki tyrystora TY3 w stosunku do wysterowania obwodu bramki tyrystora glównego. Opóznienie to decyduje o czasie przewodzenia tyrystorów glównych, a tym samym o wiel¬ kosci napiecia wyjsciowego.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Falownik równolegly z regulacja napiecia wyjsciowego, skladajacy sie z transformatora z odczepem w srodku uzwojenia pierwotnego, z obwodu glównego zawierajacego dwa tyrystory i dwie pojemnosci, równolegle do¬ laczonego galezia pojemnosciowa do zacisków uzwojenia pierwotnego transformatora, oraz z tyrystora pomocni¬ czego wlaczonego pomiedzy punkt polaczenia tyrystorów glównych i punkt polaczenia pojemnosci, zna¬ mienny t y m, ze ma indukcyjnosc (3—4) dolaczona jedna koncówka do katod lub anod znanych tyrystorów glównych (TY1, TY2), druga zas poprzez element prostowniczy (D3) do punktu polaczenia (W2) znanych pojemnosci (Cl, C2), a ponadto, ze ta indukcyjnosc (3—4) jest sprzegnieta magnetycznie z inna indukcyjnoscia (1—2), wlaczona szeregowo do obwodu glównego falownika.104 481 M