Устройство для регулирования напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02M7/515 

+

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электрическом подвижном составе в качестве вспомогательного источника питания и подзаряда аккумуляторных батарей. Сущность изобретения: введение полностью управляемого зарядного тиристора 1 и включение реактора 3 между катодом дополнительного тиристора 7 и первым выводом второго конденсатора 4 позволяет регулировать интервал заряда конденсаторов при включении зарядного тиристора 1 Это расширяет диапазон регулирования выходного напряжения и снижает потери в цепях заряда конденсаторов, за счет чего достигается поставленная цель. 1 ил.

- о

8

s

XJ СА Ю

4 О О

4 d

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на электрическом подвижном составе в качестве источника питания цепей управления и подзаряда аккумуляторов.

Известно устройство для регулирования напряжения, содержащее конденсаторы, перезарядные реакторы и две тиристорные группы.

Недостатками известного устройства являются низкий КПД при относительно небольшом диапазоне изменения нагрузки.

Известно также устройство для регулирования напряжения, содержащее два последовательно соединенных и включенных между входными выводами конденсатора, две цепочки из последовательно соединенных тиристора и реактора, первая из которых через выходные выводы подключена к выводам одного конденсатора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования напряжения, содержащее последовательно соединенные зарядный тиристор, зарядный и перезарядный реакторы, первый и второй конденсатор, подключенные к выводам источника питания, причем анод тиристора соединен с положительным выводам, перезарядный реактор и конденсаторы шунтированы перезарядным тиристором, катод которого соединен с минусовым выводом источника питания, между точкой соединения реакторов с анодом перезарядного тиристора и общей точкой конденсаторов включен дополнительный тиристор, к выводам второго конденсатора подключена нагрузка, а к точке соединения конденсаторов подключен анод дополнительного тиристора.

Однако у известного устройства отсутствует возможность регулирования интервала заряда конденсаторов при включении зарядного тиристора. Это приводит к снижению КПД и уменьшению диапазона регулирования выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшения массогабаритных показателей.

В устройстве, содержащем зарядный тиристор, анод которого соединен с положительным выводом для подключения источника питания, перезарядный тиристор, первый и второй конденсаторы, выводы для подключенияs нагрузки, объединенные с первым и вторым выводами второго конденсатора, реактор и дополнительный тиристор, причем анод перезарядного тиристора объединен с вторым выводом второго конденсатора и отрицательным выводом для подключения источника питания, зарядный тиристор выполнен полностью управляемым, катод зарядного тиристора объединен с анодом перезарядного тиристора и первым выводом первого конденсатора, анод дополнительного тиристора соединен с катодом зарядного тиристора, катод дополнительного тиристора соединен с вторым выводом первого конденсатора, а

между вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора включен реактор.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него введен полностью управляемый ключевой элемент, а реактор включен между конденсаторами.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства,

Устройство содержит последовательно соединенные полностью управляемый ключевой элемент, например, двухоперацион- ный тиристор 1, первый конденсатор 2,

реактор 3, второй конденсатор 4, включенные между положительной и отрицательной клеммами источника 5. К обкладкам конденсатора 4 подключена нагрузка 6. Реактор 3 и конденсатор 4 шунтированы первым тиристором 7, анод которого соединен с минусом источника 5 питания. Между катодом тиристора 1 и анодом тиристора 7 включен второй тиристор 8 в проводящем по отношению к источнику питания 5 направлении.

Устройство работает следующим образом,

После включения тиристора 1 начинается колебательный заряд конденсаторов 2 и 4 через реактор 3 от источника 5 питания.

Продолжительность включенного состояния тиристора 1 может регулироваться в пределах интервала времени, определяемого параметрами реактора 3 и конденсаторов 2 и 4, При достижении тока реактора 3 определенного значения тиристор 1 выключается, одновременно подается сигнал управления на тиристор 7, в результате чего ток реактора 3 протекает по контуру: реактор 3 - конденсатор 4 - тиристор 7.

После снижения тока реактора до нуля тиристор 7 выключается, а конденсатор 4 разряжается на нагрузку 6 (например, на первичную обмотку трансформатора). Включение тиристора 8 приводит к перезаряду конденсаторов 2 и 4 через реактор 3, в результате чего энергия конденсатора 2 перераспределяется между этими конденсаторами. После снижения тока перезаряда до нуля тиристор 8 выключается, а конденсатор 4 разряжается на цепь нагрузки, формируя вторую половину переменного напряжения.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в возможности регулирования напряжения на обкладках конденсаторов, что улучшает массогабаритные показатели устройства, снижает потери в цепях заряда конденсаторов и повышает КПД на 10-15%.

Формула изобретения Устройство для регулирования напряжения, содержащее зарядный тиристор, анод которого соединен с положительным выводом для подключения источника питания, перезарядный тиристор, первый и второй конденсаторы, выводы для подключения нагрузки, объединенные с первым и

вторым выводами второго конденсатора, реактор и дополнительный тиристор, причем катод перезарядного тиристора объединен с вторым выводом второго

конденсатора и отрицательным выводом для подключения источника питания, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения массо-габаритных показателей, зарядный тиристор выполнен полностью управляемым, катод зарядного тиристора объединен с анодом перезарядного тиристора и с первым выводом первого конденсатора, анод дополнительного тиристора соединен с катодом зарядного тиристора, катод дополнительного тиристора-с вторым выводом первого конденсатора, а между вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора включен реактор.