Преобразователь со ступенчатым регулированием выходного напряжения

Преобразователь со ступенчатым регулированием выходного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Республик пц826302 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30.03.73 (21) 1898564/24-07 с присоединением заявки,ров (23) Приоритет—

Опубликовано 30.04, 81 Бюллетень М16

Дата опубликованмя описания 30.04.81 (51)М. Кл.

С 05 F 1/56//

Н 02 P 13/16

Геоударотееииы11 комитет

СССР ло делам изеоретеиий и открмтий (M) УЙК621.316. .722(088.8) А.Г. Лупян, Я.Д. Гуральник, Л.Д, Фирсова, С.Д. Соколов

Т.П. Добровольскис и Б.М. Бородулин (72) Авторы изобретения!

Проектно-конструкторское бюро Главного управления электрификации и энергетического хозяйства МПС (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СО СТУПЕНЧАТЫМ

РЕГУЛИРОВАНИЕМ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для ис пользования на тяговых электрических подстанциях постоянного тока.

Известны преобразователи с регулированием выходного напряжения путем подключения к основному выпрямителю последовательно соединенных на стороне постоянного тока вольтодобавочных выпрямителей (ВДВ), шунтированных диодами 11 и (2 .

Наиболее близким к предлагаемому является преобр аз ов атель со ступенчатым регулированием выходного нап3S ряжения, содержащий основной неуправляемый выпрямитель и несколько последовательно соединенных и шунтированных диодами на стороне постоянного тока вольтодобавочных выпрямителей, выполненных на тиристорах и неуправляемых вентилях по трехфазной мостовой схеме, причем тиристоры соединены в управляемые группы, связанные с формирователем управляющих импульсов 121.

Подключение ВДВ осуществляется подачей управляющих импульсов на тиристоры ВДВ в моменты их естественной коммутации. При этом ступенчатое изменение напряжения на выходе преобразователя вызывает скачки тока нагрузки с большой скоростью нарас-, тания, что может ухудшить работу двигателей электровоза из-за появления искрения и кругового тока на коллекторе, Кроме того, вследствие наличия сглаживающего устройства скачкообразное изменение регулируемого напряжения приводит к значительным колебаниям выпрямленного напряжения, что может вызвать помехи в линиях связи.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе управляемые

826302 группы мостовых схем вольтодобавочных выпрямителей размещены поочередно в их анодных и катодных цепях, а формирователь соединен с цепями ,управления тиристоров всех указанных групп через блок логики, обеспечивающий сдвиг первого импульса управления подаваемого на тиристоры упМ равляемых групп каждого включаемого вольтодобавочного выпрямителя с опережением на 60 эл. град. от момента естественной коммутации тиристоров этой группы.

На фиг. 1 изображен преобразователь; на фиг, 2 — схема блока логикие

Преобразователь (фиг. 1 ) содержит последовательно соединенные основной преобразователь 1 и три полууп» равляемых ВДВ 2-4 с тиристорами, установленными поочередно в их анодной и катодной группах. Напряжения

ВДВ выбраны в возрастающей последовательности U 4U>iU с разницей между соседними не более величины, определяемой по условиям требуемого качества регулирования и минимума подключаеж1х ВДВ. Управление тиристорами ВДВ осуществляется от схемы

5 управления, включающей в себя блок

6 логики и формирователи 7 и 8 импульсов. Блок логики 1,фиг. 2) состоит из двух триггеров 9 и 10 с динамическими входами, логических схем

И 11 и 12 и выходного блока 13.

Регулирование напряжения осуществляется следующим образом.

При выбранных напряжениях ВДВ

2-4 0 100 В, 0 200 В и Uy 400 В и последовательности, определяемой двоичным кодом, имеются следующие уровйи регулируемого выходного напряжения преобразователя с величиной ступени 100 В: 1) 000, 2) 100„

3) 010, 4) 110, 5) 001, 6) 101, 7) 011 и 8) 111, где "0" - отключенное состояние и "1",-включенное состояние соответствующего ВДВ. Уменьшение напряжения происходит в обратном порядке.

Для получения очередного уровня напряжения включают или только один

ВДВ (переходы с 1 на 2, с 4 на 5 и с 6 иа 7 уровни регулирования) или одновременно с этим отключают

pyyroA ВДВ (переходы с 2 на 3, с

3 на .4 и с 5 на 6 и обратные им при уменьшении выходного напряжения).

Иричем в этом случае при любом из

10

Из изложенного видно, что блок логики обеспечивает подачу первого

50 импульса управления на включаемый

ВДВ с опережением 60 эл.град. относительно момента естественной коммутации его управляемой группы. На диаграмме (фиг. 3) показаны эти импульсы управления (i<) и очередность их подачи. Кривые V и V> представляют выходные напряжения соответствующих ВДВ 2 и 3. Под ними на диаграмме

45 переходов у включенного и отключае— мого ВДВ управляемые вентили находятся в разных группах (анодной и катодной или наоборот).

Рассмотрим процесс отключения одного из ВДВ 2 и включения другого

ВДВ 3.

На схему И логического блока 6 схемы 5 управления от одного из формирователей 7 постоянно поступают импульсы, савпадающие по фазе с точкой естественной коммутации управляемой группы вентилей работающего ВДВ, а на схему И 12 от второro генератора 8 поступают импульсы, сдвинутые на 60 эл.град. в сторону опережения.

Когда по принятому закону регулирования ВДВ 2 должен быть отключен, на схему 12 с выхода 1 триггера 10 поступает сигнал "0", а с выхода

11 триггера 9 — "1". На схему ll с выхода I триггера 9 поступает сигнал "0". При этом с обеих схем

И импульсы на выходной блок 13 не поступают и последний не выдает управляющих импульсов на тиристоры отключаемого ВДВ 2.

При поступлении от регулятора напряжения команды на включение ВДВ, триггер 10 переключается, на его выходе 1 появляется сигнал "!", вследствие чего схема 12 разрешает подачу импульсов на выходной блок 13, а последний выдает управляющий импульс на тиристоры ВДВ. Одновременно импульс поступает на вход триггера 9 и переключает его. При этом на выходе Х триггера появляется сигнал "!", на выходе 11 — "0". Схема

11 начинает пропускать импульсы на выходной блок 13, схема 12 закрывается.

При поступлении команды на отключение ВДВ, триггер 9 переключается и схема возвращается в исходное положение.

826302 показаны синусоиды фазных напряжений вентильных обмоток этих ВДВ.

Формула изобретения

Преобразователь со ступенчатым регулированием выходного напряжения, содержащий основной неуправляемый выпрямитель и несколько последователь- 10 но соединенных и шунтированных диодами на стороне постоянного тока вольтодобавочных выпрямителей, выполненных на тиристорах и неуправляемых вентилях по трехфазной мостовой схеме, причем тиристоры соединены в управляемые группы, связанные с формирователем управляющих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уп20

/ равляемые группы мостовых схем вольтодобавочных выпрямителей размещены поочередно в их анодных и катодных цепях, а упомянутый формирователь соединен с цепями управления тиристоров всех указанных управляемых групп через блок логики, обеспечивающий сдвиг первого импульса управления, подаваемого на тиристрры управляемых групп каждого включаемого вольтодобавочного выпрямителя с опережением на 60 эл.град. от момента естественной коммутации этой группы..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N - 214650, кл. Н 02 P 13/24, 1961.

2. Патент Франции 11 2184916, кл. Н 02 P 13/16, 1965.

826302

3т генеражоро6 импульсю5. уп ра Бл ен иЛ

Фиг. 3

Составитель И. Жеребина

Редактор В. Ковач Техред М. Голинка Корректор О. Билак

Заказ 25I4 68 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ПЛП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4