Источник электроэнергии постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P9/30 

4

О

со со

Од О5

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым генераторным источникам электроэнергии постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения возможности длительного повышения напряжения на выходе источника электроэнергии постоянного тока, происходящего из-за срывов коммутации основного и гасящего тиристоров. На чертеже представлена электри- I ческая схема предлагаемого источника I электроэнергии постоянного тока. j Источник электроэнергии постоян- ного тока содержит генератор I по- : стоянного тока, минусовой силовой : вывод 2 которого соединен с катодами I основного 3 и гасящего 4 тиристоров j и с одним выводом 5 входа порогового I элемента 6, а плюсовой силовой вывод I 7 - с другим выводом 8 входа порого- вого элемента, через параллельно соединенные обмотку 9 возбуждения гене- ратора постоянного тока и гасящий диод 10 - с анодом основного тиристора 3, а через резистор 11 - с анодом гасящего тиристора 4, связанного :через коммутирующий конденсатор 12 ic анодом основного тиристора 3 Уст- iройство 13 управления тиристорами, подключенное входом- к выходу порого вого элемента 6, а первым 14 и вто- |рым 15 выходами соответственно к ;управляющим переходам основного 3 и гасящего 4 тиристоров, первый релейный элемент 16 с напряжением срабатывания, меньшим или равным напряжению срабатывания порогового элемента 6, обмоткой 17, выводы которой связаны с силовьми выводами генератора постоянного тока через резистор 18 настройки первого релейного элемента, и размыкающими контактами 19 и 20, соединенными последовательно с ограничительным резистором 21, связаны между собой анод и катод основного тиристора Зо Источник электроэнергии постоянного тока также содержит второ релейный элемент 22 с напряжением срабатывания, большим напряжения срабатывания порогового элемента 6, первыми 23 и 24 и вторыми 25 и 26 размь - кающими контактами и замыкающими контактами 25 и 27, первьй 28 и второй 29 конденсаторы Первый релейный элемент 16 также имеет дополнительные размыкающие 30 и 31 и зам кающие 30 и

5 0 5о Q гд

5

32 контакты Причем выводы обмотки 33 второго релейного элемента через резистор 34 Настройки второго релейного элемента и резистор 18 настройки первого релейного элемента связаны с выводами обмотки 17 первого релейного элемента и через первые разт кающие контакты 23 и 24 второго релейного элемента обмотки первого и второго релейных элементов связаны с силовыми выводами 2 и 7 генератора постоянного тока, первый конденсатор .28 подключен к выводам обмоток 33 второго релейного элемента и через вторые размыкающие контакты 25 и 26 второго релейного элемента - параллельно второму конденсатору 29, подключенному параллельно замыкающим контактам 25 и 27 второго релейного элемента„ Ko iмyтиpyfo- щий конденсатор 2 подсоединен одним выводом к аноду основного тиристора, а другим В1 шодом через размыкающие контакты 30 и 31 первого релейного элемента - к плюсовому силовому выводу 7 генератора постоянного тока и через замыкающие контакты 30 и 32 первого релейного элемента - к аноду гасящего тиристора,

. Источник электроэнергии постоянного тока работает следующим образом

При начальном возбуждении генератора 1 постоянного тока первый и второй релейные элементы находятся в начальном состоянии и ток возбуждения генератора постоянного тока протекает по цепи: плюсовой силовой вывод 7 генератора постоянного тока его обмотка 9 возбуждения, ограничительный резистор 21,, размыкающие кон° такты 19, и 20 релейного элемента минусовой силовой вывод 2 генератора постоянного тока.Е это время ток возбуждения и выходное напряжение генератора постоянного тока через размыкающие контакты 30 и 31 первого релейного элемента происходит заряд коммутирующего конденсатора 12,

При достижении выходным напряжением генератора определенной величины, открывается основной тиристор 3 и основная часть тока возбуждения генератора постоянного тока начинает протекать через него, облегчая в даль- нейщем разрыв цепи начального возбуждения размыкающими контактами 19 и 20„

В момент времени, когда выходное напряжение генератора становится

3 14 равным напряжению срабатывания первого релейного элемента, последний срабатывает, разрывая цепь начального возбуждения генератора постоянного тока и своими замыкающими контактами 30 и 32 подключает вывод заряженного коммутирующего конденсатора 2 к аноду .вспомогательного тиристо

ра 4, который в этот момент закрыт

При достижении выходным напряжением генератора величины напряжения срабатьгеания порогового элемента 6, он срабатывает и устройство управления тиристорами 13 снимает управляющий сигнал с основного тиристора и подает сигнал на открытие вспомогательного тиристора 4, который открывается, подавая на основной тиристор 3 напря:«ение запарккщей полярности заржкеныого коммутирующего конденсатора 12о Основной тиристор при этом запирается, а ток иозб кдения и выходное напрязкен е генератора постоян ного тока на 1ина1от уменьшаться, коммутирующий конденсатор 12 при этом перезаряжается обратным напряжением.

Напряжения срабатывания первого релейного элемента и порогового элемента следует выбирать как можно блйлсе друг к другу по величине, так как при этом ком« утируюп д-1й конденсатор зарядится до максимального напряжения и запирание основного тиристора будет более надежным.

Уменьшение выходного напряжения генератора постоянного тока будет проходить до величины, равной напряжению отпускания порогового элемента 6, при котором устройство 13 управления тиристорами снимает управляющий сигнал с вспомогательного тиристора и подает его на основной тиристор Происходит обратная коммутация тиристоров и выходное напряжение генератора постоянного тока вновь увеличивается. Переключения ти ристоров 3 и 4 происходят периодически о При этом средняя величина выходного напряжения генератора постоянного тока остается постоянной

Однако при работе источника электроэнергии постоянного тока возможны срывы процессов переключения тиристоров 3 и 4, при -которых основной и вспомогательный тиристоры находятся в открытом состоянии одновременно, а коммутирующий конденсатор остается разряженным.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В источнике электроэнергии постоянного тока ликвидация срыва переключений тиристоров производится автоматически без отключения генератора постоянного тока от сети о При срыве процессов перекшочения тиристоров ток возбуждения и выходное напряжение генератора постоянного тока начинают увеличиваться

Когда выходное напряжение генератора постоянного тока становится равным напряжению срабатывания второго релейного элемента, второй релейный элемент срабатывает и посредством размыкающих контактов 23 и 24 отключает положительный силовой вывод генератора от цепей обмоток первого и второго релейных элементов, а также щунтирует второй конденсатор 29 замыкающими контактами 25 и 27„ При этом второй конденсатор быстро разряжается, первый релейный элемент отключается, замыкая контакты 30 и 31, начинается заряд коммутирующего Конденсатора 12, первьй конденсатор 28 разряжается на обмотку реле цепи управления второго релеййого элемента, не давая ему отключиться, выходное напряжение генератора продолжает расти, а устройство управления тиристорами постоянно подает сигнал на включение гасящего тиристора В момент, когда напряжение на первом конденсаторе 28 становится ниже напряжения отпускания реле второго релейного элемента 22, второй релейный элемент замыкает размыкающие контакты 23 и 24, подавая питание от генератора постоянного тока на первый релейный элемент, крторый срабатывает, замыкая контакты 30 и 32 и подавая запирающее напряжение коммутирующего конденсатора 12 на основной тиристор 3„ Основной тиристор запирается, что вызывает снижение тока возбуждения и выходного напряжения генератора постоянного тока до заданного уровня

При отключении второго релейного - элемента замыкаются контакты 25 и 26, что приводит в первый момент времени к перераспределению зарядов между первым и вторым конденсаторами с понижением напряжения первого конденсатора 28. В дальнейщем первьй и второй конденсаторы заряжаются. Причем емкость второго конденсатора должна выбираться такой, чтобы заряд конденсаторов происходил достаточно Медленно и к моменту конца их заряда выходное напряжение генератора успе- Ло бы уменьшиться до величины, меньшей напряжения срабатывания второго релейного элемента Это предотвратит ложное повторное срабатывание второго релейного элемента

Таким образом, в предлагаемом ис- тЬчнике электроэнергии постоянного трка обеспечивается автоматическая ликвидация срывов процесса переклю1403336 6

выми выводами генератора постоянного тока и размыкающими контактаг-га,. через которые связаны между собой анод и катод основного тиристора, отличающийся тем, что, с целью повьщтения надежности работы путем исключения возможности длительного повышения напряжения на выходе 0 источника электроэнергии постоянного то;ка, происходящего из-за срывов коммутации основного и гасящего тиристоров, дополнительно введены второй релейный элемент с напряжением срабач|ения тиристоров, что повышает надеж- 15.тывания,больщим напряжения срабатыва- нЬсть его работы.ния порогового элемента, первыми и

;. вторыми размыкающими контактами и замыкающими контактами, первый и второй конденсаторы, первьй релейный

20 элемент выполнен с дополнительными размыка ощими и замыкающими контактами, причем выводы обмоток второго релейного элемента связаны с выводами обмоток первого релейного элемен25 та и через первые размьн :ающие контакты второго релейного элемента обмот- .ки первого и второго релейных элементов связаны с силовыми выводами генератора постоянного тока, первый кон30 денсатор подсоединен к выводам обмотки второго релейного элемента и через вторые размыкающие контакты второго релейного элемента параллельно второму конденсатору, подключенному парал-

3g лельно размыкающим контактам второго релейного элемента, коммутирующий конденсатор подсоединен одним выводом к аноду основного тиристора, а другим выводом через размыкающие кон40 такты первого релейного элемента к плюсовому силовому выводу генератора постоянного тока и через замыкающие контакты первого релейного элемента - к аноду гасящего тиристора, Ф:0рмула изобретения

Источник электроэнергии постоян- нЬго тока,, содержащий генератор постоянного тока, минусовой силовой вЦвод которого соединен с катодами основного и гасящего тиристоров и с выводом входа порогового эле- , а плюсовой силовой вывод - с другим выводом входа порогового элемента через параллельно соединенную обмотку возбуждения генератора постоянного тока.и гасящий диод - с анодом основного тиристора, а через резистор - с анодом гасящего ти- рйстора, связанного через коммути- конденсатор с анодом основно- г({) тиристора, устройство управления тфристорами, подключенное входом к в псоду порогового элемента, а первым и вторым выходами соответственно к управляющим переходам основного и гАсящего тиристоров, первый релейный элемент с напряжением срабатывания, меньшим или равным напряжению срабатывания порогового элемента, обмоткой, выводы которой связаны с сило