Устройство для регулирования напряжения источника постоянного тока Советский патент 1975 года по МПК H02M3/14 G05F3/00 

иый заряд переносится через диод 11, тиристор 1 и через половину обмотки (19-о) дросселя 7 на конденсатор 16, пока разность потенциалов между обоими конденсаторами не выровнялась. Эта перезарядка возможна при запирании диода 10, который отключает конденсатор 9 от клеммы 3. 11осле чего тиристор 2 зажигается. Напряжение конденсатора 8, заряженного от питающего напряжения (батареи) Ui, через диод 13, конденсатор 17 и зажженный тиристор попадает на половину Обмотки гасящего дросселя 7 (19-6). На половине обмотки дросселя (19-5) возбуждается напряжение, которое через конденсатор 9 и диод 10 в направлении запирания попадает на тиристор 1 и гасит его. Между тем конденсатор 9 через зажженный тиристор 2, через половину обмотки (19-6) дросселя 7, а также через диод 10 заряжается «а питающее напряжение (батареи) и. В этой фазе диод II запирается и отключает конденсатор 9 от клеммы 14. Накопительный заряд конденсатора 8 перераспределяется через диод 13, тиристор 2 и через половину обмотки (19-6) дросселя 7 на конденсатор 17. Эта перезарядка становится возможна через запретный диод 12, который отключает конденсатор 8 от клеммы 4. После чего тиристор 1 снова зажигается и снова начинается описанный процесс.

В такой схеме величина дополнительных напряжений в процентном отношения ограничивается, так как напряжение конденсаторов 16 или 17 отнимается от напряжения Ui, которое возникает на половине обмотки гасящего дросселя 7, конденсаторов 9 или 8, а величина запирающего напряжения, образовавшегося на тиристорах, понижается дальше на эту величину напряжения. Ноэтому гашение тиристора при повышенных значениях добавочных напряжений больше не обеспечивается. Для обеспечения дополнительного напряжения Ui пригодна схема на фиг. 2.

Гасящие коиденсаторы 20 и 21 (фиг. 2) от среднего отвода гасящего дросселя 7 присоединены к клеммам 3 и 4 питающего напряжения (батареи) Ui. В такой схеме величина добавочного напряжения в процентном отношении не ограничивается, умножение напряжения реализуется как граничный случай. Последо;вательность процесса включения согласуется с уже описанным процессом включения согласно фиг. 1. Разница состоит лишь в том, что величина запирающего напряжения, достигнутого на гасящих тиристорах, не зависит от величины добавочных напряжений Uz, Us так как напряжение конденсаторов, заряженных на питающее напряжение Ui, получается непосредственно через зажженные тиристоры на половине обмотки гасящего дросселя 7. Величина напряжения, возбуждаемого на половине обмотки, достигается при помощи конденсаторов 20 или 21, заряженных через поджигающий тиристор, без уменьшения напряжения на поджигающем тиристоре. Затем поджигание тиристоров обеспечивается независимо от величины добавочных напряжений.

Описанные схемы добавляют напряжение на оба полюса питающего напряжения Ui. Устройство по схеме на фиг. 3 повышает добавочное напряжение лищь вблизи одного из полюсов, в данном случае по отношению к отрицательному полюсу питающего напряжения.

Эта схе.ча - частный случай осуществления схемы, изображенной на фиг. 1, т. е. конденсатор 17. диоды 12 и И устранены, а конденсатор 8 связан непосредственно с клеммой 4. Работа этой схемы аналогична работе схемы, изображенной на фиг. 1, разница состоит однако в том, что конденсатор 8 в этом случае не имеет программы перезарядки, для него предусматривается лишь функция гашения.

Схема на фиг. 4 также является частным случаем, изображенной на фиг. 2 схемы. Разница лишь в том, что коиденсаторы 9, 16 и диоды 10 и 11 устранены. Не говоря уже о встроенных элементах конструкции, принцип работы их аналогичен схеме на фиг. 2.

На основании изображенных схем лшжно констатировать, что .возрастает частотность зажиганий тиристоров 1 и 2, т. е. при помощи повышения частоты дается все большая пагрузка па конденсаторы 16 и 17, или яе на включенную последовательно с этими конденсаторами нагрузку. Одновременно измеренные пропорции поставленных нагрузок и тока нагрузки определяет величины нпаряжения, образуюпдегося в конденсаторах 16 и 17.

Отсюда видно, что величина дополнительного напряжения (Ui Uz) изменяется посредством -изменения частоты. Конечно существует возможность управлять величиной добавочного напряжения, т. е. результирующего напряжения раздельно. Это соответствует управлению питающим напряжением (батареи) Ui.

Частота включений тиристоров 1 и 2 лимитируется посредством ограничения частоты генератора синхронизирующих импульсов. При этом ограничивается число нагрузок, т. е. реализуется ограничение по току.

В случае очень большого нагрузочного тока целесообразно использовать несколько параллельно включенных элементов. Они управляются при помощи центрального управляющего элемента, смепаением по фазе по отношению друг к другу. При помощи управляющих сигналов, следующих друг за другом с одипаковой задержкой по фазе, результирующая частота умножается.

Большое преимущество этого нроцесса состоит в том, что вследствие большой частоты, при использовании фильтрующих элементов, хорошая фильтрация может обеспечиваться при малых габаритных размерах фильтров.

При замыкании разъединенных клемм 14, 15 может быть также произведено запараллеливание. С введением центрального генератора синхроимпульсов становятся необходимы