ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ


RU (11) 2045811 (13) C1

(51) 6 H02M7/515 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93021731/07 
(22) Дата подачи заявки: 1993.04.26 
(45) Опубликовано: 1995.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1198710, кл. H 02M 7/515, 1982. Авторское свидетельство СССР N 913530, кл. H 02M 7/515, 1980. 
(71) Заявитель(и): Петербургский государственный университет путей сообщения 
(72) Автор(ы): Мазнев А.С.; Шатнев О.И.; Ефимов П.В. 
(73) Патентообладатель(и): Петербургский государственный университет путей сообщения 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ 

Использование: в преобразовательной технике, в частности на электроподвижном составе. Сущность изобретения: устройство содержит ключевой элемент, две последовательные цепочки, состоящие каждая из тиристора и конденсатора, между точками соединения которых включена цепь нагрузки. На входе устройства включен дроссель. В устройстве обеспечивается перезаряд конденсаторов через нагрузку при выключенных тиристорах и исключается обратный колебательный перезаряд через дроссель и источник питания. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, на электрическом подвижном составе.

Известно устройство для регулирования напряжения, содержащее последовательно соединенные зарядный тиристор, зарядный реактор и перезарядный тиристор, которые включены между положительной и отрицательной клеммами источника питания, последовательно соединенные перезарядный реактор, первый и второй конденсаторы, подключенные к перезарядному тиристору, причем, перезарядный реактор и первый конденсатор шунтированы тиристором, катод которого подключен к аноду перезарядного тиристора, и активно-индуктивную нагрузку, подключенную к обкладкам второго конденсатора [1] Недостаток данного устройства состоит в несинусоидальности выходного напряжения, что приводит к снижению КПД и значительной зависимости выходного напряжения от тока нагрузки.

Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное, состоящий из двух ключей, каждый из которых выполнен в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров и включен между соответствующим входным и выходным выводом, причем, вывод каждого из ключей, связанный с входным выводом, соединен с общей точкой другого ключа и выходного вывода через соответствующий конденсатор, два разделительных тиристора и две цепочки из последовательно соединенных индуктивного сопротивления и зарядного тиристора, каждый из которых включен между соответствующим входным выводом и связанным с ним ключом в проводящем направлении, а каждая цепочка из индуктивного сопротивления и зарядного тиристора шунтирует соответствующие последовательно соединенные разделительный тиристор и ключ [2] К недостаткам данного устройства следует отнести большую сложность и низкий КПД из-за потерь в значительном числе полупроводниковых приборов.

Задача изобретения создать преобразователь постоянного напряжения в переменное меньшей сложности с более высоким КПД за счет уменьшения числа полупроводниковых приборов.

Это достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в переменное, содержащем две цепи, каждая из которых состоит из последовательно включенных тиристора и конденсатора, точки соединения которых предназначены для подключения нагрузки, причем анод тиристора первой цепи соединен со свободным выводом конденсатора второй цепи и с катодом ключевого элемента, а также дроссель, анод ключевого элемента соединен через дроссель с положительным входным выводом, а катод тиристора второй цепи и свободный вывод конденсатора первой цепи соединены с отрицательным входным выводом непосредственно.

Благодаря указанному подключению дросселя к положительному входному выводу, катода тиристора второй цепи и свободного вывода конденсатора первой цепи к отрицательному входному выводу источника питания обеспечивается перезаряд конденсаторов через дроссель и нагрузку при выключенных тиристорах и исключается обратный колебательный перезаряд конденсаторов через источник питания, чем достигается синусоидальная форма тока нагрузки, повышается КПД и улучшаются массогабаритные показатели преобразователя.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Он содержит последовательно включенные реактор (дроссель) 1, ключевой элемент 2, первый тиристор 3 и первый конденсатор 4, подключенные к клеммам источника постоянного напряжения 5. Между катодом ключевого элемента 2 и минусовой клеммой источника 5 включены последовательно соединенные второй конденсатор 6 и второй тиристор 7. Точки соединения тиристоров 3 и конденсатора 4, конденсатора 6 и тиристора 7 предназначены для подключения активно-индуктивной нагрузки 8.

Преобразователь работает следующим образом. При подключении преобразователя к источнику питания 5 происходит колебательный заряд конденсаторов 6 и 4 через реактор 1, ключевой элемент 2 и нагрузку 8. После снижения тока до нуля подается сигнал управления на тиристор 3. Конденсатор 6, полярность напряжения которого указана на чертеже без скобок, перезаряжается через нагрузку 8, а конденсатор 4 заряжается до напряжения, зависящего от начального напряжения и добротности контура заряда, если в качестве ключевого элемента 2 использован диод. После выключения тиристора 3 происходит дозаряд конденсатора 6 до напряжения с первоначальной полярностью по цепи: источник питания 5 реактор 1 диод 2 конденсатор 6 нагрузка 8 конденсатор 4. Затем включается тиристор 7, что приводит к перезаряду конденсатора 4 через нагрузку 8 и дозаряду конденсатора 6. После выключения тиристора 7 все циклы повторяются.

При использовании в качестве ключевого элемента 2 тиристора процесс дозаряда конденсаторов 4 и 6 после включения тиристоров 3 и 7 соответственно отсутствует. После выключения тиристора 3 либо тиристора 7 необходимо включить тиристор 2, что приводит к перезаряду и заряду конденсаторов 4 и 6 в соответствии с алгоритмом управления.

Формирование кривой тока в нагрузке, который зависит от ее характера, обеспечивается поочередным включением тиристора 3, ключевого элемента 2 и тиристора 7. Ключевой элемент 2 (диод или тиристор) исключает обратный перезаряд конденсаторов 4 и 6 через источник питания 5.

Все элементы, входящие в состав преобразователя, известны, преобразователь может быть выполнен на предприятиях электротехнической промышленности или железнодорожного транспорта, причем он отличается простотой и более высоким КПД. Предполагается его использование на контактно-аккумуляторном электровозе метрополитена для питания цепей управления. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержащий две цепи, каждая из которых состоит из последовательно включенных тиристора и конденсатора, точки соединения которых предназначены для подключения нагрузки, причем анод тиристора первой цепи соединен со свободным выводом конденсатора второй цепи и с катодом ключевого элемента, а также дроссель, отличающийся тем, что анад ключевого элемента соединен через дроссель с положительным входным выводом, а катод тиристора второй цепи и свободный вывод конденсатора первой цепи соединены с отрицательным входным выводом непосредственно.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru