Устройство для регулирования напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/155 

13,14, шунтирующие тиристоры ТД групп. Вспомогательная ТД группа шунтирует главную ТД группу, В устройство дополнительно введены секционированный дроссель 15 насыщения в виде индуктив- но-резисторного двухполюсника с неоднотипными звеньями, переключающая токопроводящая шина 16, подключенная через диод 2 параллельно нагрузке 1, и ТИ1ЭИСТОР 17 с демпфирующей RC-це- почкой 18. Вход дросселя 15 насьпде- ния через нагрузку подключен к входному вьшоду 3, а выход через цепь ТД 5 группы и дросселя 6 насьще- ния подключен к аноду тиристора 17,, катодом соединенным с общим выводом 4. В амплитудном режиме регулирование

1

ТТзобретение относится к электротехнике, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в устройствах питания электропривода постоянного тока.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона регулирования,

На чертеже представлена принци- пиальная.схема устройства.

Устройство содержит активно-индуктивную нагрузку 1, обратный диод 2, входной 3 и выходно, являющийся , 4 ВЫВОДЕ), последовательную цепь, СОСТОЯ1ЦУЮ из встречно-параллельной главной тиристорно-диодной группы 5 и дросселя 6 насыщения, выполненного в виде токопроводящей щи- ны 7 с магнитопроводом 8 и токоог- ра ничительными элементами 9, вспомогательную тиристорно-диодную группу состоящую из последовательно соединеных тиристора 10 и диода 11, и шун- тирующую главную тиристорно-диодную группу 5 в прямом направлении, колебательное LC-звено 12, одна из клемм которого через активно-индуктивную нагрузку 1 подключена к входному 3 выводу устройства, а вторая - к обще точке между катодом тиристора 10 и анодом диода 11 вспомогательной тиристорно-диодной группы, демпфирую

напряжения на нагрузке 1 осуществляет ся за счет преобразования энергии поля конденсатора колебательного LC- звена 12. При этом осуществляется равномерное распределение напряжения между резисторами секционированного дросселя 15 насыщения и резисторами ЕС-цепочек 13, 14, Отпирание тиристора 17 может осуществляться во всем диапазоне перезаряда колебательного LC-звена 12, В широтном режиме дроссель 15 насьш1ения выполняет аналогичную функцию, что и в амплитудном, т,е, способствует снижению скорости нарастания прямого напряжения на тиристорах при их выключении. Этим достигается поставленная цель. 1 ил.

-

щие RC-цепочки 13 и 14, шунтируюш 1е тиристоры главной и вспомогательной тиристорно-диодных групп, дополнительный секционированный дроссель 15 насыщения, выполненный в виде составного индуктивно-резисторного двухполюсника с неоднотипными звеньями, дополнительную переключающую токопро- водящую шину 16 и дополнительный тиристор I7 с демпфирующей RC-цепоч- кой 18, причем вход дополнительного секционированного дросселя 15 насыщения через активно-индуктив-ную нагрузку 1 подключен к входному 3 выводу устройства, а вход через последовательную цепь главной тиристорно- диодной группы 5 и дросселя 6 насыщения подключен к аноду дополнительного тиристора 17, катод которого имеет общую точку с выходным 4 вьгоо- дом устройства, при этом дополнительная переключающая токопроводящая шина 16 через обратный диод 2 подключена параллельно активно-индуктивной нагрузке 1.

Устройство работает следующим образом.

Амплитудный режим.

Регулирование напряжения на нагрузке 1 осуществляется за счет преобразования энергии конденсатора колебательного LC-звена 12. При отпирании тиристора 10 вспомогательной

тиристорно-диодной группы гфоисходит прямой перезаряд предварительно заряженного конденсатора колебательного LC-звена 12 по цепи: конденсатор колебательного LC-звена 12, дополнительный секционировангый дроссель 15 насыщения, тиристор 10 вспомогательный тиристорно-диодной группы, индуктивность колебательного LC-звена 12. После того,как конденсатор полностью перезарядится,начинается обратный его перезаряд по цепи: конденсатор колебательного LC-звена 12, индуктивность колебательного LC-звена 12, диод 1 1 вспомогательной тирис- торно-диодной группы, диод главной тиристорно-диодной группы 5, допол- нительньй секционированный дроссель 15 насыщения. Регулирование напряжения на активно- индуктивной нагрузке 1 осуществляется за счет периодического отпирания дополни гельного тиристора 17 в интервале обратного, а затем если в этом есть необходимость) прямого пересекции дросселя 15 насыщения окажут- ся насыщенными, конденсаторы демпфирующих RC-цепочек 13 и 14 дозаряжают- ся до напряжения, которое устанавли- 5 вается на конденсаторе колебательного LC-звена 12.Таким образом за время переключения секционированного дросселя 15 насыщения прямое напряжение на тиШ ристорах главной и вспомогательной тиристорно-диодных групп увеличивается с заданной скоростью и интенсивностью, которые могут регулироваться либо числом секций дросселя

5 15, либо параметрами этих секций. Дроссель 6 насыщения в. отличие дополнительного секционированного дросселя 15 насыщения для ог- раничения скорости нарастания пря20 мого тока дополнительного тиристора 17 при его отпирании и с RC-цепочка- ми не работает, перемагничивание дросселя 6 насыщения в направлении, противоположному тому, которое имело

заряда конденсатора колебательного LC- место при протекании прямого тока

40

звена 12. Как только импульс тока обратного перезаряда достигнет значения тока нагрузки 1, начинает отпираться обратный диод 2. В этот же момент вследствие исчезновения ЭДС 30 самоиндукции в катущке индуктивности колебательного LC-звена 12 напряжение конденсатора, которое является прямым по отношению к тиристорам главной

диодных групп, равномерно распространяется между резисторами сёкцио- |нированного дросселя 15 насыщения и резисторами демпфирз тощих RC-цепочек 13 и 14. Первой насыщается секция дросселя, имеющая наименьшее сечение магнитопровода, охваченного резистором, после чего напряжение на тиристорах главной и вспомогательной тиристорно-диодных групп повыща- 45 ется на величину падения напряжения отработанной секции, причем за время насыщения конденсаторы демпфирующих RC-цепочек 13 и 14 получают некоторый заряд током, нарастающим по 50 мере насыщения сердечника этой секции. Далее аналогичная картина наблюдается при насыщении второй, третьей и т.д. секций дросселя, что обеспечивает равномерное приращение прямо- 55 го напряжения на тиристорах главной и вспомогательной тиристорно-диодных групп приблизительно за равные промежутки времени. После того, как все

через дополнительный тиристор 17, осуществляется с помощью дополнительной переключающей токопроводящей щины 16 в интервале открытого состояния об- рэтного диода 2.

Отпирание дополнительного тиристора 17 может осуществляться во всем диапазоне перезаряда конденсатора колебательного LC-звена 12, причем

и вспомогательной тиристорно-з5 начало регулирования соответствует

минимальному уровню напряжения на нагрузке 1, определяемого разностью между напряжениями конденсатора коле бательного LC-звена 12 и источника питания и обусловленного собственными потерями энергии в цепях перезаряда конденсатора колебательного LC-звена 12.

В амплитудном режиме тиристор главной тиристорно-диодной группы 5 не отпирается.

Широтный режим.

Дальнейшее повышение напряжения на нагрузке 1 достигается за счет периодического одновременного отпирания тиристора главной тиристорно- диодной группы 5 и дополнительного тиристора 17. При этом образуется следующая цепь: входной вывод 3, ак- тавно-индуктивная нагрузка 1, дополнительный секционированный дроссель 15 насыщения, тиристор главной тиристорно-диодной группы 5, токопросекции дросселя 15 насыщения окажут- ся насыщенными, конденсаторы демпфирующих RC-цепочек 13 и 14 дозаряжают- ся до напряжения, которое устанавли- вается на конденсаторе колебательного LC-звена 12.Таким образом за время переключения секционированного дросселя 15 насыщения прямое напряжение на тиристорах главной и вспомогательной тиристорно-диодных групп увеличивается с заданной скоростью и интенсивностью, которые могут регулироваться либо числом секций дросселя

15, либо параметрами этих секций. Дроссель 6 насыщения в. отличие дополнительного секционированного дросселя 15 насыщения для ог- раничения скорости нарастания прямого тока дополнительного тиристора 17 при его отпирании и с RC-цепочка- ми не работает, перемагничивание дросселя 6 насыщения в направлении, противоположному тому, которое имело

водящая шина 7 дросселя 6 насьпцения, дополнительный тиристор 1 7, выходной вывод 4 устройства, при этом дроссель 6 насыщения предохраняет упомянутые тиристоры от чрезмерной скорости нарастания прямого тока. Отпирание тиристора 10 вспомогательной тнрис- торно-диодной группы обеспечивает перезаряд конденсатора колебательного LC-звена 12 с последующим запиранием тиристора главной тиристорно- диодной группы 5 по цепям, аналогичным амплитудному режиму.

Дополнительньй секционированный дроссель 15 насыщения и дроссель 6 насьщения в широтном режиме выполняют аналогичную функцию, что и в a плйтyднoм режиме: первый - стабилизирует на заданном уровне скорость нарастания прямого напряжения на тиристорах главной и вспомогательной тиристорно-диодных групп при их выключении, а второй - ограничивает скорость нарастания прямого тока при одновременном отпирании тиристора . главной тиристорно-диодной группы 5 и дополнительного тиристора 17.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения, содержапдее входные выводы, один из которых является общим с выходным выводом, последовательную цепь, состоящую из встречио-царал- лельной главной тиристорно-диодной группы и дросселя насыщения, выполненного в виде токопроводящей шинь с магнитопроводом и токоограничитель- ными i элементами, соединяющими отРедактор С.Патрушева Заказ 7820/55

Составитель Ю.Спивак Техред Л.Сердюкова

Корректор

Тираж 683Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

5

воды токопроводящей шины с одним из концов дросселянасыщения, вспомогательную тиристорно-диодную группу, состоящую из последовательно соединенных тиристора и диода и шунтирующую главную тиристорно-диодную группу в прямом направлении, колебательное LC-звено, одна из клемм которого через цепь активно-индуктивной нагрузки подключена к входному выводу, а вторая - к -общей точке соединения катода тиристора и анода диода вспомогательной тиристорно- диодной группы, и демпфирующие RC- цепочки, шунтирующие тиристоры соответствующих тиристорно-диодных групп, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона регулирования,

0 дополнительно введены секционированный дроссель насыщения, выполненный в виде составного индуктивно-резис- торного двухполюсника с неоднотипными звеньями, переключающая токо5 проводящая шина, тиристор с демпфирующей RC-цепочкой и обратный диод, причем вход дополнительного секционированного дросселя насыщения через цепь активно-индуктивной нагруз0 ки подключен к входному выводу, а выход - через последовательную цепь главной тиристорно-диодной группы и дросселя насыщения подключен к аноду дополнительного тиристора, ка5 тодом соединенным с общим выводом, а дополнительная переключающая токо- проводящая шина через указанный обратный диод подключена- параллельно активно-индуктивной нагрузке.

Корректор Е.Сирохман

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах импульсного регулирования, Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона регулирования. Устройство содержит активно-индуктивную нагрузку 1, обратный диод 2, входной 3 и общий 4 выводы, последовательную цепь из встречно- параллельной главной тиристорно- диодной (ТД) 5 группы и дросселя 6 насьш ;ения, вспомогательной ТД группы из последовательно соединенных тиристора 10 и диода 11, колебательное LC-звено 12, демпфирующие RC-цепочки Ф (Л