Файл: Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока.pdf

Рис. 8-4. Схемы двухоперационных прерывателей с параллель­ но-емкостной коммутацией (продолжение).

186

вительного перезаряда. Однако при этом требуется только один дрос­ сель перезаряда.

В двухоперацпоипоп схеме на рис. 8-4,а [Л. 44] подготовитель­ ный перезаряд конденсатора осуществляется непосредственно перед запиранием главного тиристора 77 по цепи С — 7 — Т2 — С. Основ­

ной перезаряд, в течение которого восстанавливаются запирающие

кой внешней характеристикой. Жесткую внешнюю характеристику можно получить добавлением обратного вентиля Д1.

На рис. 8-4,6, в показаны два примера схем с так называемым

дроссельным зарядом коммутирующего конденсатора. Здесь также

процесс основного перезаряда заканчивается через нагрузку. Ввиду наличия дросселя 7(72) в цепи коммутирующего конденсатора (а также дросселя 7 7 на выходе прерывателя) в схемах рис. 8-4,6, в

конденсатор С в конце основного перезаряда заряжается до боль­ шего напряжения, чем U. При этом превышение напряжения на

конденсаторе С тем больше, чем больше ток нагрузки. Это можно считать положительным свойством прерывателя, так как при случай­ ном повышении тока нагрузки увеличивается также его коммутацион­ ная способность. Однако это приводит также к неконтролируемому повышению напряжения на тиристорах и неуправляемых вентилях. Поэтому вопрос о применении дроссельного заряда конденсатора не­

трансформатора АТр может быть обеспечен заряд конденсатора на

повышенное напряжение в функции тока нагрузки. При отпирании главного тиристора 77 ток, протекающей по одной части (а>і) обмо­ ток АТр, способствует перезаряду конденсатора по цепи С ■— 77 — 0)2 — Д 1 — С, а при запирании 77. когда конденсатор перезаряжает­ ся по цепи С — Т 2 —- W i — Я — ОБ — U — С через нагрузку индук­

тивность обмоток а'і обеспечивает заряд конденсатора на более вы­ сокое напряжение, чем U. Обратный разряд конденсатора' через

к их тиристорам не приложено обратное напряжение; прямое напря­

187

В силу упомянутых преимуществ схемы на рис. 8-4,6, е пред­

ставляют определенный практический интерес.

Поэтому коммутационные процессы в них исследованы более по­ дробно в следующей главе.

В целях уменьшения минимальной продолжительности импульса выходного напряжения прерывателя и, следовательно, расширения диапазона регулирования выходного напряжения (при неизменной ча­ стоте) на входе прерывателей (рис. 8-4,6, е) может быть включен дроссель насыщения Д Н (рис. 8-4,ж) или дополнительные тиристо­ ры ТЗ (рис. 8-4,з). Дроссели насыщения и дополнительные тиристоры

могут быть применены в обоих вариантах схем (рис. 8-4,ж, з ) . Прин­ цип действия этих прерывателей изложен в [Л. 4] и может быть по­ яснен диаграммами на рис. 8-5. Дроссель насыщения Д Н рассчитан

менный промежуток времени Ад.н после отпирания главного тиристо­ ра Т1. В таком случае при малых значениях коэффициента заполне­

ния к нагрузке прикладывается лишь весьма небольшое напряжение

Обратное перемагничивание дросселя насыщения Д Н происходит при частичном разряде конденсатора С по контуру С — Д Н — U — Д — Д 2 — С, так как ввиду наличия индуктивности рассеяния обмоток Д Н

188

77

6)

Рис. 8 -6 . Схемы двухфазных двухоперационных преры­

вателей с разделяющими дросселями Іоі и іог-

189'

женил Но осуществляется так же, как в схемах на рис. 8-4, д, е, т. е.

ная продолжительность импульса выходного напряжения л,а мин мо­

жет быть значительно уменьшена и, следовательно, регулирование выходного напряжения в заданном диапазоне осуществлено при более высокой рабочей частоте прерывателя. В схеме на рис. 8-4,ж регули­ рование на начальном этапе может быть названо амплитудно-широт­ ным, так как в процессе регулирования изменяется также амплитуда импульса выходного напряжения.

Схема на рис. 8-4,з (с дополнительным тиристором ТЗ) относит­

ся к категории трехоперационных.

8-3. ДВУХ- И ТРЕХОПЕРАЦИОННЫЕ ДВУХФАЗНЫЕ ПРЕРЫВАТЕЛИ

Примеры схем двухфазных прерывателей, в которых моменты отпи­ рания II запирания главных тиристоров одной параллельной цепи (например, Т2) сдвинуты относительно моментов отпирания и запи-

(рис. 8 -6 ) могут осуществлять изменение коэффициента заполнения

для каждой фазы теоретически от нуля до 1, а вторые (рис. 8-7) —

190

чения тока каждой фазы соответствуют мгновенным значениям тока нагрузки, а среднее значение тока каждой фазы за импульсный цикл равно половшіе тока нагрузки. Поэтому в схемах рис. 8-7 требуется большая коммутирующая емкость С. Однако существенным достоин­

ством схем рис..8-7 является то, что в них отсутствуют специальные тиристоры «гашения» (запирание тиристоров одной фазы осуществ­ ляется при отпирании основных тиристоров другой фазы) и разде­ ляющие дроссели, масса которых в некоторых случаях составляет 35—40% массы импульсного преобразователя.

Основное отличие двухфазных схем (рис. 8-6 и 8-7) от однофаз­ ных (рис. 8-3 и 8-4) заключается в том, что в них исключен подгото­ вительный перезаряд коммутирующего конденсатора С. В двухфаз­

ных схемах каждый перезаряд конденсатора является «рабочим».

а) Двухфазные схемы с разделяющими дросселями

ТЗ(Т4). Принцип работы и коммутационные процессы этого двухфаз­

ного прерывателя рассмотрены в [Л. 38—40]. В двухфазной схеме на

щей однофазной схеме на рис. 8-4,е. Коммутационные процессы в этой

схеме (рис. 8-6,6) изложены з работах [Л. 41, 42]. В двухфазных схемах, так же как в однофазных прерывателях, в целях расширения диапазона регулирования может быть применен так называемый амплитудно-широтный способ регулирования. Это, в частности, мо­ жет быть осуществлено также в схеме на рис. 8-6,в [Л. 96]. В этой схеме на первом этапе регулирования (при малых значениях коэф­ фициента заполнения) главные тиристоры TI, Т2 не отпираются и при очередном отпирании ТЗ, Т5 (или Т4, Тб) отпирание То (Тб)

осуществляется с некоторой изменяемой задержкой.

Такое амплитудно-широтное регулирование осуществляется анало­ гично тому, как показано на рис. 8-5,а, применительно к однофазной схеме на рис. 8-4,з.

б) Двухфазные схемы без разделяющих дросселей

Двухфазная схема на рис. 8-7,а работает следующим образом. При очередном отпирании тиристоров Т1 и ТЗ одной фазы ток нагрузки-

восстанавливает свои запирающие свойства. После уменьшения си­ нусоидального тока перезаряда до величины тока нагрузки процесс

191-