Устройство для регулирования напряжения источника постоянного тока

Устройство для регулирования напряжения источника постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

E ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ («) 47338 8

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 27.10.71 (21) 1712946/24-7 (51) М. Кл. Н 02m 3/14

G 05f 3/00 (32) Приоритет 28.10.70 (31) И 767 (33) BHP

Опубликовано 05.06.75. Бюллетень М 21

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УЧ,К 621.316.722 (088.8) Дата опубликования описания 29.08.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Матиаш Фенивези (BHP) Иностранное предприятие

Вилламош Берендезеш Еш Кесулек Мювек (BHP) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯ)КЕНИЯ

ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к устройствам для регулирования напряжения источника постоянного тока.

Известны устройства для регулирования напряжения источника постоянного тока, содержащие подключенные к зажимам источни|ка тиристоры,в качестве регулирующих элементов, схему. искусственной коммутации тиристоров, состоящую из диодов, конденсаторов и дросселя, и источники вольтодобавки.

Цель изобретения — повысить к.п.д. и уменьшить габариты.

Указанная цель достигается тем, что между регулирующими тиристорами в их силовую цепь включен дроссель, средняя точка которого соединена с каждым из зажимов источника через .последовательные цепочки из конденсатора и диода схемы искусственной коммутации, общая точка каждой из которых через дополнительный диод соединена с зажимом соответствующего источника вольтодобавки, причем между выводами каждого источника вольтодобавки и регулируемого источника включен сглаживающий конденсатор. Кроме того с целью расширения диапазона регулирования между средней точкой дросселя и зажимами регулируемого источника, включены конденсаторы гашения.

На фиг. 1 изображена схема, пригодная для повышения постоянного напряжения; на фиг.

2 — — схема для постоянного напряжения, которое должно быть повышено, с умножителем напряжения; на фиг. 3 и 4 — схема, повышающая однополярное выпрямленное напряжение.

Тиристоры 1 и 2 включаются от клеммы 3 или 4 питающего напряжения L, на выводы 5 и 6 гасящего дросселя 7. Средний отвод raIo сящего дросселя 7 подсоединен на общую точку зарядного и затем разрядного конденсаторов 8, 9. Отсюда замыкаются они на общую точку конденсатора 9 и диодов 10 и 11.

Диоды 10 и 12 связаны с клеммами 3 и 4, ди15 оды 11 и 13 подключены к клеммам 14 и 15.

Между клеммами 3 и 14 расположен конденсатор 16, а между клеммами 4 и 15 — другой конденсатор 17. К управляющим электродам тпристоров 1 и 2 подключен управляющий элемент 18.

Включенные последовательно конденсаторы

9 и 8 заряжаются через диоды 10 и 12 от питающего напряжения UI. Введение в действие может последовать прп зажигании како25 го-лиоо тиристора. Доп стим, ITo тир истор 1 зажигается. При этом конденсатор 8 заряжаPTCB C одной CTOPOIlbl IePP3 333iiliCI! Iiblll TIIPHстор, а с другой через половину обмотки дросселя 7 (19 — 5) и диод 12 до питающего

3О напряжения батареи UI, причем пакопптель473388 ный заряд переносится через диод 11, тиристор 1 и через половину обмотки (19 — 5) дросселя 7 на конденсатор 16, пока разность потенциалов между обоими конденсаторами не выровнялась. Эта перезарядка возможна при запирании д иода 10, который отключает конденсатор 9 от клеммы 3. 1!осле чего тиристор 2 зажигается. Напряжение кон денсатора 8, заряженного от питающего напряжения (батареи) UI, через диод 13, конденсатор

17 и зажженный тиристор попадает на половину обмотки гасящегодросселя 7 (19 — 6). На половине обмотки дросселя (19 — 5) возбуждается напряжение, которое через конденсатор 9 и диод 10 в направлении запирания попадает на тиристор 1 и гасит его. Между тем конденсатор 9 через зажженный тиристор

2, через половину обмотки (19 — 6) дросселя

7, а также через диод 10 заряжается на питающее напряжение (батареи) Ui. В этой фазе диод 11 запирается и отключает конденсатор

9 от клеммы 14. Накопительный заряд конденсатора 8 перераспределяется через диод

13, тиристор 2 и через половину обмотки (19 — 6) дросселя 7 на конденсатор 17. Эта перезарядка становится возможна через запретный диод 12, который отключает конгденсатор 8 от клеммы 4. После чего тиристор 1 снова зажигается и снова начинается описани ы и процесс.

В такой схеме величина дополнительных напряжений в процентном отношении ограничивается, так как напряжение конденсаторов

16 или 17 отнимается от напряжения UI, которое .возникает на половине обмотки гасящего дросселя 7, конденсаторов 9 или 8, а величина запирающего напряжения, образовавшегося на тиристорах, понижается дальше на эту величину напряжения, Поэтому гашение тиристора при повышенных значениях добавочных напряжений больше не обеспечивается. Для обеспечения дополнительного нанряжения Ul пригодна схема на фиг. 2.

Гасящие ко нденсаторы 20 и 21 (фиг. 2) от среднего отвода гасящего дросселя 7 присоединены к клеммам 3 и 4 питающего напряжения (батареи) Ul. В такой схеме величина добавочного напряжения в процентном отношении не ограничивается, умножение напряжения реализуется как граничный случай.

Последовательность процесса включения согласуется с уже описанным процессом включения согласно фиг. 1. Разница состоит лишь в том, что величина запирающего напряжения, достигнутого на гасящих тиристорах, не зависит от величины добавочных напряжений

U2, U> так как напряжение конденсаторов, заряженных на питающее напряжение UI, получается непосредственно через зажженные тиристоры на половине обмотки гасящего дросселя 7. Величина напряжения, возбуждаемого на половине обмотки, достигается при помощи конденсаторов 20 или 21, заряженных через поджигающий тиристор, без уменьшения напряжения на поджигающем тиристо5

©

4О

65 ре. 3aтем IIOJIhIII ание I иристоров ооесне IHB3ется независимо от величины добавочных напряжений.

Описанные схемы добавляют напряжение ,Ia оба полюса питающего напряжения

Устройство по схеме на фиг. 3 повышает добавочное напряжение лишь вблизи одного из полюсов, в данном случае по отношению котрицательному но Iioсу питающего Hàllðëæåíf ÿ.

Эта схема — частный случай осуществления схемы, изображенной на фиг. 1, т. е. конденсатор 17, .диоды 12 и 11 устранены, а кo;lденсатор 8 связан непосредственно с клеммой

4. Работа этой схемы аналогична работе схемы, изображенной на фиг. 1, разница состоит однако в том, что конденсатор 8 в этом слу»ае не имеет программы перезарядки, для него предусматривается лишь функция гашения.

Схема на фиг. 4 также является частным случаем, изображенной на фиг. 2 схемы. Разница лишь в том, что конденсаторы 9, 16 и диоды 10 и 11 устранены. Не говоря уже о встроенных элементах конструкции, принцип работы их аналогичен схеме на фиг. 2.

На основании изображенных схем можно констатировать, что зозрастает частотность зажиганий тиристоров 1 и 2, . е. при помощи позышения частоты дается все oo;IbUIBif нагрузка на конденсаторы 16 и 17, или не на включенную последовательно с этими конденсаторами нагрузку. Одновременно измеренные пропорции поставленных нагрузок и тока нагрузки определяет величины нпаряжения, образующегося в конденсаторах 16 и 17.

Отсюда видно, что величина дополнительного напряжения (UI U>) изменяется посредством изменения частоты. Конечно существует возможность управлять величиной добавочного напряжения, т. е. рсзультирующего напряжения раздельно. Это соответствует управлению питающим напряжением (батареи) UI.

Частота включений тиристоров 1 и 2 лимитируется посредством ограничения частоты генератора синхронизирующих импульсов. При этом ограничивается число нагрузок, т. е. реализуется ограничение lio току.

В случае очень большого нагрузочного тока целесообразно использовать несколько параллельно включенных элементов. Они управляются ири помощи центрального управляющего элемента, смещением по фазе по отношению друг к другу. При помощи управляющих сигналов, следующих друг за другом с одинаковой задержкой по фазе, результирующая частота умножается.

Большое преимущество этого .процесса состоит в том, что вследствие большой частоты, при использовании фильтрующих элементов, хорошая фильтрация может обеспечиваться при малых габаритных размерах фильтров.

При замыкании разъединенных клемм 14, 15 может быть также произведено запараллеливание. С введением центрального генератора синхроимпульсов становятся необходимы473388

Ug

13

Фиг. 1

Фиг.3

LIg

V3

Фиг. 1.

Фиг 2 ми лишь отдельные управляющие элементы.

Следующим преимуществом является то, что нагрузка параллельных элементов аналогична, вследствие рабочей частоты, т. е. они нагружены симметрично.

Предмет изобретения

1. Устройство для регулирования напряжения источника постоянного тока, содержащее подключенные к зажимам источника тиристоры в качестве регулирующих элементов, схему искусственной коммутации тиристоров, состоящую из диодов, конденсаторов и дросселя, и источники вольтодобавки, о т:I и ч а юще еся тем, что, с целью повышения к.п.д. и уменьшения габаритов, между регулирующими тиристорами в их силовую цепь включен дроссель, средняя точка которого соедиHeíà с каждым из зажимов источника через

5 последовательные цепочки из конденсатора и диода схемы исскусственной коммутации, общая точка каждой из которых через дополнительный диод соединена с зажимом соответствующего источника вольтодобавки, причем

j0 межд1 выводами каждого источника Вольтодобавки и регулируемого источника включен сглаживающий .конденсатор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона ре15 гулирования, между средней точкой дросселя

If зажимами регулируемого источника включены конденсаторы гашения.