Схемы ИППН с использованием однооперационных тиристоров

Двухтактные ИППН

Двухтактные ИППН относятся к простейшему типу преобразователей, выполненных по многотактному принципу. Двухтактные ИППН реализуются на основе двух преобразователей, поочередно работающих на общую нагрузку. Преимуществом таких преобразователей является то, что кроме уменьшения вдвое тока силовых тиристоров является возможность работать с одним узлом принудительной коммутации, осуществляющим поочередное запирание силовых тиристоров обоих преобразователей. Схема такого ИППН приведена на рис.7.10. Он состоит из двух ветвей с силовыми тиристорами Т₁,Т₂, Т₃, Т₄, причем тиристоры Т₁,Т₂ выполняют также роль коммутирующих приборов по отношению друг к другую Принцип работы показан на диаграммах . На интервале t₁- t₂ на нагрузке действует напряжение Е в результате отпирания в момент времени t₁ тиристоров Т₃, Т₁. По окончании интервала t_и отпирается тиристор Т₂. Тиристор Т₂ образует контур колебательного перезаряда конденсатора, под действием которого вначале запирается тиристор Т₁, а затем тиристор Т₃. На начальном этапе ток i_с < i_н протекает через тиристор Т₁, уменьшая его ток до нуля. Затем ток i_с > i_н протекает через диод Д₁, а на завершающем этапе – через тиристор Т₃, диод Д₀ и источник питания Е. Тиристор Т₁ запирается на этапе протекания тока i_с через диод Д₁, а тиристоры Т₂, Т₃ – после достижения i_с =0. По окончании перезаряда напряжение на конденсаторе имеет обратную полярность. На интервале t₃- t₂ u_н =0, а ток протекает через диод Д₀.

Рис 7.10. Схема двухтактного ІППН

На интервале t₃- t₄ проводят ток тиристоры Т₂, Т₄. Их запирание производят отпиранием тиристора Т_1. Процесс коммутации протекает аналогично. По окончании интервала паузы вновь отпираются тиристоры Т₁, Т₃ и т.д. Пуск схемы осуществляется подачей отпирающих импульсов на одну из пар накрест лежащих тиристоров, например Т₁, Т₄. Параметры установившегося цикла перезаряда, в частности напряжение U(0), определяется из равенства энергии, дополнительно поступающей в контур коммутации и теряемой в нем. Примерный вид кривой установившегося цикла перезаряда конденсатора на фазовой плоскости показан на рис.7.10 Напряжение U(0) установившегося цикла, зависящее от величины потерь энергии в цепях перезаряда конденсатора и ток I(0), может составлять от 1,5Е до 2,5Е. Уровень Е определяет класс используемых тиристоров по напряжению.

Реверсивные ИППН

Реверсивные ИППН обеспечивают не только регулирование выходного напряжения, но и изменение его полярности. Они находят применение для регулирования частоты и направления вращения двигателей постоянного тока.Реверсивные ИППН выполняются по тиристорной мостовой схеме с нагрузкой, включенной в диагональ моста (рис.3.16.).

Рис.7.11. Реверсивний ІППН

Встречно-параллельно тиристорам подключены диоды, предназначенные для создания цепи протекания тока активно-индуктивной нагрузки при запертых тиристорах. Помимо основных элементов схема дополнена узлами принудительной коммутации (на рис.7.11., не показаны) для проведения операции запирания тиристоров. Рассматриваемые преобразователи предусматривают несколько способов управления тиристорами. Способ управления, характеризуется поочередным переключением накрест лежащих тиристоров. В течение периода работы схемы вначале проводит ток одна пара тиристоров, а затем другая. Выходное напряжение преобразователя имеет вид двуполярной кривой 7.12, где t_и1 - интервал проводимости тиристоров Т₁, Т₂ (длительность импульса положительной полярности), t_и2 - интервал проводимости тиристоров Т₃, Т₄ (длительность импульса отрицательной полярности).

Рис. 7.12.Временные диаграммы реверсивного ИППН.

Среднее значение этого напряжения находят из соотношения

где t_и1 - интервал проводимости тиристоров Т₁, Т₂ (длительность импульса положительной полярности), t_и2 - интервал проводимости тиристоров Т₃, Т₄ (длительность импульса отрицательной полярности). При t_и1 > t_и2 выходное напряжение имеет положительную полярность (рис.7.12.), при t_и2= t_и1 U_н=0 и при t_и1 < t_и2 полярность выходного напряжения отрицательна (рис.). Наибольшее напряжение на нагрузке будем иметь, когда t_и1 или t_и2 равны нулю. Недостатком рассмотренного способа является то, что в приведенной схеме будут значительные пульсации выходного напряжения, что требует применения большой индуктивности сглаживающего дросселя. Пульсации уменьшаются при переходе к режиму управления тиристорами, при котором на интервале t_и1 или t_и2 создается нулевой уровень (пауза) напряжения на выходе. В схеме (рис.7.11.) это обеспечивается переводом тока нагрузки на одном из указанных интервалов в короткозамкнутый контур, создаваемый тиристором и диодом общей вентильной группы, например анодной.На интервале t_и при формировании регулируемого выходного напряжения положительной полярности открыты тиристоры Т₁, Т2. Для создания паузы t_п тиристор Т₁ закрывают, а тиристор Т₂ остается открытым. При этом ток нагрузки переходит в короткозамкнутый контур с тиристором Т₂ и диодом Д₄. Образование очередного импульса в кривой выходного напряжения осуществляется отпиранием тиристора Т₁. Формирование регулируемого напряжения отрицательной полярности производится за счет переключения тиристора Т₃ при постоянно открытом тиристоре Т_4.. На интервалах паузы ток нагрузки протекает через тиристор Т₄ и диод Д₂.

Поиск по сайту: