Устройство синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02M3/04 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для импульсного регулирования посто ;.ого тока, в частности тока электродвигателей. По основному авт.св. № 1012412 известно устройство синхронно-фазно го импульсного регулирования постоя ного тока, содержащее источник пита ния, входной индуктивно-емкостный фильтр, две диодные группы, двухфаз ный тиристорно- импульсный преобразо ватель, вход первой фазы которого соединен с положительным полюсом входного фильтра, выход - с катодом первой диодной группы, подключенной анодом к отрицательному полюсу источ ника питания, а вход второй фазы с анодом второй диодной группы, подключенной катодом к.положительному полюсу входного фильтра, нагрузку, шунтированную группой обратных диодов и включенную между выходом второй фазы и отрицательным полюсом источника питания, и реактор, включенный между выходом первой и входом второй фаз 1. Однако в этом устройстве для регулирования тока нагрузки требуется изменение сдвига во времени подачи импульсов па тиристоры фаз преобразователя при их синхронной работе что ведет к усложнению схемы управления преобразователем и всего устройства в целом. Целью изобретения является упроще ние устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока реактор дополнительно снабжен обмоткой подмагничивания На фиг. 1 приведена расчетная схе ма устройства синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока; на фиг. 2 - осциллограмма токов в квазиустановившемся режиме на различных учатсках этой схемы; на фиг. 3 - зависимости тока нагрузки от индуктивности сглаживающего реактора; на фиг. 4 - регулировочная характеристика рассматриваемой сиетемы импульсного регулировния. 15СТРОЙСТВО состоит из. источника 1 питания, входного индуктивно-емкостного.фильтра 2j диодных групп 3,двух фазного тиристорно-импульсного пре-. обрэзователя 4, вход первой фазы 5 которого соединен с положительным полюсом.входного,фильтра 2, выход с: катодом первой диодной группы б, подключенной анодом к отрицательному полюсу источника 1 питания, а вход второй фазы 7 - с анодом второй диодной группы 8, подключенной , катодом к положительному полюсу вход ного фильтра 2, нагрузки 9, шунтированной группой обратных диодов 10и включенной между выходом второй фазы 7 и отрицательным полюсо1м источника 1 питания, реактора 11, включенного между выходом первой фазы 5 и входом второй фазы 7, и содержит дополнительно обмотку 12 подмагничивания реактора 11. Устройство работает следующим образом. Отпирают фазы преобразователя 4, при этом энергия источника 1 питания и емкости входного фильтра 2 поступает в контур нагрузки (контур I) и запасается в реакторе 11. Затем запирают фазы 5 и 7 преобразователя 4, и. энергия, запасенная в индуктивности нагрузки, реализуется в контуре I при отпирании диодной группы 10, а энергия, запасенная в реактрре 11, возвращается емкости входного фильтра 2 по цепи реактор 11 диодная группа 8 - емкость входного фильтра 2 - диодная группа 6 - реактор 11 (контур II). В общем случае интенсивность спада токов в контурах 1 и И неодинакова (фиг.2). в момент времени t запирают фазы 5 и 7 преобразователя 4, и токи в контурах начинают спадать. Особый интерес представляет случай, когда ток в контуре II спадает быстрее, чём в контуре 1. В момент времени t фазы отпирают, однако, поскольку ток в контуре 1 в этот момент больше тока в контуре II, диодная группа 10 не запирается и продолжает шунтировать нагрузку 9 до момента времени t, , когда эти токи становятся равными. Для цепи нагрузки (фиг. 2) имеет место явление уменьшения интервала времени потребления энергии по сравнению с интервалом времени открытого состояния фаз преобразователя, т.е. цепь нагрузки работает с коэффициентом заполнения импульсного цикла .(отношение времени нарас тания тока к периоду работы преобразователя) , меньшим чем коэффициент заполнения цикла работы преобразователя 5 (отношение времени открытого состояния к периоду работы преобразователя). Интервал времени поступления энергии в нагрузку зависит от скорости нарастания тока реактора на интервале tg-t, которая зависит в свою очередь, от величины индуктивности реактора. Таким образом, изменяя индуктивность реактора, можно регулировать интервал поступления энергии в нагрузку, т.е.у регулировать ток нагрузки при постоянных интервалах открытого и закрытого состояния преобразователя ( - const). Получить плавное изменение индуктивности реактора можно при изменении тока в обмотке 12 подмагничивания реактора 11.

Расчет зависимости среднего тока нагрузки от индуктивности реактора (фиг,3) производится н ЭВМ при общепринятых допущениях для различных напряжений питания (3, 4, 6 кВ) и следующих значений параметров: ЭДС в цепи нагрузки индуктивность и активное сопротивление нагрузки L 32 мГн, R 0,466 Ом; активное сопротивление реактора R 0,10 Ом; коэффициент заполнения импульсного цикла ,1; период работы преобразователя ,0025с. При достаточно болшой емкости входного фильтра параметры фильтра не влияют на приведенные характеристики.

Соответствующим подборам пара.метлсш можно добиться линейности

регулировочной характеристики предлагаемого устройства, т.е. зависимости среднего тока нагрузки Jcp от тока подмагничивания JQ (фиг,4).

Для электропривода небольшой мощности в качестве реактора с подмаг-. ничиванием может быть использован типовой магнитный усилитель.

Предложенное устройство синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока имеет надежную систему управления тиристорным преобразователем, отрабатывающую постоянный коэффициент заполнения импульсного цикла ( const), т.е. постоянную задержку времени между подачей импульсов на соответствующие тиристоры во всем диапазоне изменения тока нагрузки.

УСТРОЙСТВО СИНХРОННО-ФАЗНОГО ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. № 1012412, отличающееся тем, что, сцелью упрощения, реактор дополнительно снабжен обмоткой подмагничивания. (Л 00

Я-7Фиг.г