Регулятор напряжения
Иллюстрации
Реферат
( л,.::, Ф 1„>
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i 0 457 0 8I
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.04.70 (21) 1423248/24-7 с присоединением заявки № (51) М. Кл. G 05f 3/00
Н 02m 3/14
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.01.75. Бюллетень № 2
Дата опубликования описания 26.02.75 (53) УДК 621.316.722.07 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. В. Васильев и Э. Г. Буянов (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение может быть использовано в цепях постоянного тока, например, для управления электроприводом различных транспортных средств (рудничных электровозов, электрокар, электропогрузчиков и т. д.).
Известны регуляторы напряжения, содержащие силовой и гасящий тиристоры и коммутирующие контуры. Однако в таких регуляторах при резких увеличениях тока нагрузки и, следовательно, падении напряжения источника питания возможен разряд коммутирующих конденсаторов через источник питания, а при последующем включении гасящего тиристора силовой тиристор может не закрыться из-за недостаточной энергии в коммутирующих контурах, вследствие чего тиристорный усилитель мощности становится неуправляемым. Такой режим является аварийным, так как для восстановления управляемости усилителя требуется механическое (контактное) прерывание тока нагрузки через аварийный автомат и т. п. Коммутирующие контуры при работе нагрузки на полном напряжении источника питания не могут быть отключены, а это влечет за собой дополнительные потери энергии. Кроме того, заряд и перезаряд коммутирующих контуров происходит через силовой тиристор, что вызывает его дополнительную импульсную перегрузку.
Предлагаемый регулятор отличается от изГосударственный комитет (32) Приоритет вестных тем, что коммутирующие контуры подключены к источнику питания через разделительный диод, а параллельно конденсатору одного из контуров и последовательно конденсатору другого контура включен дополнительный коммутирующий контур, состоящий из последовательно соединенных дросселя и тиристора.
Такое выполнение регулятора позволяет
10 обеспечить работу без срывов коммутации в переходных режимах при резких изменениях тока нагрузки и повысить его экономичность.
На чертеже дана схема описываемого регулятора напряжения.
15 Регулятор состоит из комутирующих кон денсаторов 1 и 2, подключенных к источнику питания напряжением U через разделительный диод 3, зарядные дроссели 4 и 5 и зарядный тиристор 6. Через силовой тиристор 7
20 проходит ток нагрузки 8. Для запирания тиристора 7 служит гасящий тиристор 9. Диод
10 может быть включен в случае индуктивного характера нагрузки, Работа регулятора основана на принципе
25 широтно-импульсной модуляции.
При |подаче напряжения от источника питания через разделительный диод 3 и дроссель
4 происходит колебательный заряд коммутирующих конденсаторов 1 и 2 (полярность за
30 ряда показана на чертеже без скобок). После
457081
1 п прихода управляющего импульса на гасящий тиристор 9 конденсатор 1 колебательно дозаряжается через диод 3, дроссель 4, тиристор
9 и нагрузку 8 до напряжения, превышающего напряжение Ua (до 2 ). Конденсатор 2 в этом случае разряжается до нуля. По окончании заряда конденсатора 1 и разряда конденсатора 2 гасящий тиристор 9 закрывается.
Далее на силовой 7 и зарядный 6 тиристоры одновременно подаются управляющие импульсы, вследствие чего эти тиристоры открываются. Через нагрузку 8 начинает протекать ток. Конденсатор 1 колебательно перезаряжается (полярность заряда, показана на чертеже в скобках) через зарядный тиристор 6 и дроссели 4 и 5, а конденсатор 2 колебательно заряжается через разделительный диод 3, тиристор 6 и дроссель 5 до напряжения, превышающего напряжение U . По окончании перезаряда конденсатора 1 и заряда конденсатора
2 зарядный тиристор 6 закрывается.
С приходом очередного управляющего импульса на гасящий тиристор 9 к силовому тиристору 7 прикладывается обратное на пряжение от коммутирующих конденсаторов 1 и 2 в течение времени, необходимого для восстановления его запирающих свойств. После закрытия тиристора 7 конденсатор 1:колебательно заряжается через разделительный диод 3, дроссель 4, гасящий тиристор 9 и нагрузку 8 до напряжения, превышающего напряжение U, а конденсатор 2 разряжается до нуля. По окончании заряда конденсатора
1 и разряда конденсатора 2 гасящий тиристор
9 закрывается. Эти процессы заканчиваются до прихода очередных управляющих импульсов на силовой 7 и зарядный 6 тиристоры.
При подаче очередных управляющих импульсов на тиристоры 6 и 7 описанные процессы повторяются.
При резком возрастании тока нагрузки и падении на|пряжения источника питания разделительный диод 3 препятствует обратному разряду коммутирующих конденсаторов 1 и 2 через источник питания, что позволяет сохранить постоянным запас энергии для коммутации. Если силовой тиристор 7,по ка кой-либо
10 причине не закрывается после разряда коммутирующих конденсаторов 1 и 2, то благодаря наличию зарядного тиристора 6 срыва коммутации не происходит, так как при очередной подаче управляющих импульсов на тиристоры
15 6 и 7 конденсаторы 1 и 2 вновь заряжаются энергией, достаточной для запирания тиристора 7. Это |позволяет в любой момент работы регулятора снять управляющие импульсы с тиристоров 6 и 9 (тиристор 7 в цепи нагруз20 ки 8 в этом случае остается открытым, и нагрузка подключается к полному напряжению источника питания) и возобновить их подачу, когда возникает необходимость в регулировании напряжения на нагрузке 8.
Предмет изобретения
Регулятор напряжения, содержащий силовой и гасящий тиристоры и коммутирующие контуры, отличающийся тем, что, с
30 .целью повышения надежности и экономичности регулятора, коммутирующие контуры подсоединены к источнику питания через разделительный диод, а параллельно конденсатору одного из контуров и последовательно кон35 денсатору другого контура включен дополнительный коммутирующий контур, состоящий из последовательно соединенных дросселя и тиристора.