Устройство для широтно-импульсного регулирования напряжения на нагрузке Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано в источуиках питания для плав ного регулирования напряжения на нагрузке, например обмотке возбуждения или якоре двигателя. По основному авт. св. ff 617799 из вестно устройство для широтно-импуль ного регулирования напряжения на нагрузке, содержащее два источника питания, включенных последовательно между собой и встречно-параллельно относительно выходных выводов через дроссели и силовые тиристоры, шунтированные обратными диодами, а также две цепочки, шунтирующие указанные дроссели, каждая из которых состоит из коммутирующего конденсатора итири стора, причем концы цепи, образованной источниками через конденсаторы, указанных цепочек подключены к точке образованной согласно-последовательно включенными тиристорами этих це пей 1 . Однако известное устройство характеризуется недостаточными быстродействием и надежностью работы из-за необходимости установления максималь ной выдержки при включении каждого силового тиристора, соответствующей времени восстановления их при максимально допустимом токе нагрузки. Цель изобретения - повышение быст родействия и надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для широтно-импульс ного регулирования нагрузки каждый из дросселей снабжен дополнительной обмоткой и дополнительно введены вспомогательные ключевые элементы, силовые вь1воды каждого из которых включены последовательно с управляющим электродом соответствующего силового тиристора, а управляющие выводы соединены с дополнительной обмо кои дросселя смежного силового тиристора . На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - форма кривой напряжения на дополнительных обмотках дросселей устройства. Устройство для широтно-импульсного регулирования напряжения на нагрузке фиг.1) содержит источники постоянног тока 1 и 2, силовые тиристоры 3 и i, шунтированные диодами 5 и 6 соотBeTCTBeHHOj нагрузку 7, коммутирующие кондеисаторы 8 и 9, дроссели 10 и 11 с дополнительными обмотками 12 и 13 соответственно, вспомогатс, иые ключевые элементы 1 и 15, управляющие выводы которых соединены соотьетственно с дополнительными обмотками 13 и 12 дросселей 11 и 10, коммутирующие тиристоры 16 и 17. При этом вспомогательные ключевые элементы U и 15 имеют силовые Кj, К и управляющие Y , Yg выводы. Устройство работает с педующим образом. Сначала напряжение управления подается на управляющий электрод комму тирующего тиристора 17 и силовой вывод К вспомогательного ключевого элемента 14. Тиристор 17 открывается и коммутирующий конденсатор 8 заряжается от двух последовательно включенных источников питания 1 и 2 через обмотку дросселя 11. Тиристор 3 при этом не открывается, так как вспомогательный ключевой элемент 1A разомкнут. При зарядке конденсатора 8 на дополнительной обмотке 13 дросселя 11 появляется импульс напряжения, отрицательной частью которого (tntt на фиг-. 2 ) замыкается вспомогательный ; ключевой элемент lA, что приводит к включению тиристора 3- При этом к нагрузке 7 прикладывается напряжение источника питания 1 через обмотку дросселя 10. Для выключения силового тиристора 3 снимают управляющие напряжение с силового вывода К- вспомогательного 1 ключевого элемента и подают напряжение управления на силовой вывод Квспомогательного ключевого элемента 15 и на управляющий электрод коммутирующего тиристора 16. Коммутирующий тиристор 16 включается и подключает предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 8 последовательно к тиристору 3 и источнику питания 1, Включение коммутирующего тиристора 16 обеспечивает заряд коммутирующего конденсатора 9 от последовательно включенных источников питания 1 и 2 через обмотку дросселя 10, при этом на дополнительной обмотке 12 итого дросселя появляется ммпульс напряжения (фиг.2), отрицательная часть которого включает вспомогатель-ный ключевой элемент 15, который замыкает управляющую цепь силового тиристора k и включает его.

К нагрузке 7 прикладывается напрл жение источника питания 2 через об мотку дросселя 11, т.е. напряжение на нагрузке меняет полярность. После этого цикл повторяется.

Устройство позволяет также осуществить несимметричный закон коммутации, т.е. питание нагрузки 7 однополярными импульсами. ,

Работа устройства в этом случае происходит аналогичным образом, но при полярности напряжения на нагрузке, указанной на фиг.1 без скобок, управляющее напряжение не подается на силовой вывод ключевого элемента 15 а при полярности, указанной на фиг.1 в скобках на силовой вывод KT, ключевого элемента 14, при этом нагрузка 7 периодически подклю-.

чается к источнику питания 1 или 2 соответственно.

Повышение быстродействия, предлагаемого устройства- в диапазоне малых 5 токов нагрузки обеспечивается включением последующего силовоготиристора 3(.4) сразу же после выключения предыдущего работающего силового ти;ристора 4(3) без отсчетавремени, to соответствующего максимальной вы;дёржки на восстановление запирающих свойств работавшего силового тиристора. При этом повышение надежности работы обеспечивается тем, что силоis :вые тиристоры включаются лишь при полностью подготовленных к работе коммутирующих элементах, т.е. после полного перезаряда коммутирующих емкостей.

II

иг.2