Источник постоянного напряжения с ограниченным регулированием

Источник постоянного напряжения с ограниченным регулированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВЕОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социанистимеских

Республик и л748734 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030377 (21) 2457667/24-07 (51)M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 М 7/12

Государствеииый коиитет

СССР по.делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.314..632 (088.8) г

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹ 26 е

Дата опубликования описания 1507.80 (72) Автор изобретения

A.Ã. Савин

Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) 3a яв ител ь (54) ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ОГРАНИЧЕННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к промышленной электронике и может быть использовано в..качестве исполнительного органа стабилизаторов постоянного напряжения в устройствах электропитания радио-.и электронных установок или в качестве источника постоянного тока, регулируемого в небольших пределах.

Известно использование в стабилизаторах постоянного тока выпрямите.лей со ступенчатым регулированием, применяемых с целью уменьшения пуласаций выходного напряжения и повышения коэффициента мощности, при этом ..регулируемая вольтодобавка может вводиться либо на стороне постоянного тока путем последовательного включения вспомогательного выпрямителя, питающегося от отдельного трансформатора с тиристорным. регулятОром на первичной стороне, либо на стороне переменного тока основ.ного выпрямителя путем включения последовательно с ним вольтодобавочного трансформатора, сетевая обмот-ка которого через тиристорный регулятор подключена к сети, а третья обмотка связана с вспомогательным

2 выпрямителем, соединенным параллельна с основным.

Недостатком устройства, Как и всех устройств с тиристорным ре5 гулятором с фазовым управлением на первичной стороне трансформатора, является чувствительность к асимметрии углов управления тиристорного регулятора по полупериодам.

i0 Асимметрия углов вызывает рост намагничивающего тока трансформатора и появление низкочастотных пульсаций выпрямленного напряжения. Это обусловливает жесткие требования

f5 к качеству системы управления.Кроме того, любой отказ одного из встречно-параллельно включенных тиристоров приводит к возникновению резкой асимметрии, что вызывает

20 аварийное отклонение устройства.

Наиболее близким к изобретению является источник. постоянного напряжения с ограниченным регулированием, содержащий основной и вспомогатель25 ный неуправляемые выпрямители, соединенные по постоянному току параллельно, вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь пи3(} тания основного выпрямителя, и

748734 формула изобретения тельный неуправляемые выпрямители, щ0 соединенные по постоянному току параллельно, вольтодобавочный тран вторичная связана с вспомогательным выпрямителем, и вентильный ключ.

Цель изобретения — повышение надежности источника постоянного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве вентильный ключ подключен параллельно выводам вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.

Изобретение дает возможность устранить чувствительность к асимметрйи углов управления и, тем самым, повысить надежность работы устройства и снизить требования к системе Управ ления.

На чертеже изображена йринципиальная схема однофаэного варианта устройства.

Устройство содержит основной неуправляемый однофаэный или многофазный выпрямитель 1, в цепь питания которого включена первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора 2.

Вторичная обмотка этого трансформатора соединена с вспомогательным выпрямителем 3, включенным по постоянному току параллельно и согласно с основным выпрямителем 1, и с вентильным ключом 4, замыкающим обмотку накоротко.

Работает устройство следующим образом.

Когда вентильный ключ 4 замкнут, ЭДС в обоих обмотках Вольтодобавочного трансформатора 2 равна нулю и к основному выпрямителю приложено полное напряжение питания. При раэмыкании ключа 4 в обмотках появляется ЭДС, Велйчина которых зависит от выпрямленного напряжения, схемы выпрямителя и коэффициента трансформации, причем ЭДС в первичной обмотке направлена против напряжения питания. Поэтому напряжение на входе выпрямителя 1 уменьшается, что приводит к соответствующему уменьшению выпрямленного напряжения. Изменяя длительность замкнутого состояния ключа

4, Выпрямленное напряжение можно плавно регулировать между двумя уровнями, соответствующими постоянно замкнутому и постоянно разомкнутому состоянию обмоток трансформатора 2. ,При фазовом управлении ключом 4 устройство нечувствительно к асимметрии углов управления. При разомкну ком ключе 4 происходит перемагничивание сердечника трансформатора. При 5 синусоидальном напряжении питания за положительный и отрицательный полупериоды приращения индукции в сердечнике соответственно равны

68 =А(—,c0SA,); 6 =А(1- $ ), где А - коэффициент, зависящий от величййы напряжения питания и параметров трансформаторау 6

А 2 — углы упраВления в обоих полупериодах."

Так как в противоположные полупериоды индукция изменяется в раз- ные стороны и при a(= a<2 йВ; — аЬ2, а постоянная составляющая индукции в сердечнике отсутсвует. При а 1Ю

1 2 в сердечнике трансформатора появляется постоянная составляющая индукции, которая возрастает до тех пор, пока в полупериод с большим a(не будет достигнуто насыщение сердечника.

При этом увеличение индукции прекращается и устанавливается равенство В„= Ь О H +I = < . Это раВенстВо имеет следующий физический смысл.

В один полупериод перемагничивание прекращается при Ф =Ф, из-за замыкания ключа, а противоположный полупериод перемагничивание прекращается при <А= 6(= 4 иэ-эа насыщения

1 2 сердечника до замыкания ключа. Равенство углов обеспечивает равенство напряжений на трансформаторе по величине и фсрме в обоих пблупериодах, что обеспечивает симметрию напряжений на входе основного выпрямителя, Отсюда следует, что для регулиро вания напряжения могут использоваться ключи не только с двусторонней проводимостью, но и с односторонней, замыкающие обмотку только в один из полупериодов, т.е. вместо двух встречно-параллельно включенных тиристоров на фазу можно применять только один, что уменьшает количество элементов силовой части и упрощает систему управления.

При этом с целью улучшения симметрии напряжения сердечник вольтодобавочного трансформатора целесообразно выполнять из материала с прямоугольной петлей гистереэиса.

Кроме вентильных ключей с двусторонней или односторонней проводимостью с фазовым управлением.в устройстве могут также использоваться ключи с импульсньм управлением. Иапример, для замыкания обмотки трансформатора может быть применен транзисторный или тиристорный прерыватель постоянного тока, подключаемый с помощью дополнительного выпрямителя.

Источник постоянного напряжения с ограниченным регулированием, содержащий основной и вапомога сформатор, первичная обмотка котброго включена последовательно в цепь питания основного выпрямителя, а вторичная связана с вспомогательным

748734

Составитель Л. Устинкина

Редктор Т. Яковчик ТехредО. Андрейко,КорректоР М. шаров и

Заказ 4257/46 .Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выпрямителем, и вентильный ключ, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повьааения надежности, вентыльный ключ подключен параллельно выводам вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора.