Регулируемый преобразователь постоянного тока в постоянный Советский патент 1977 года по МПК H02M3/135 H02P5/16 

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования постоянного напряжения преимущественно для регулирования скорости двигателей постоянного тока.

Известные устройства регулирования постоянного напряжения содержат узел искусстве-нной коммутации, включающий в себя тиристоры, дроссель, конденсаторы, диоды.

В указанных устройствах элементы узла коммутации включеиы таким образом, что величина тока нагрузки не влияет на величину напряжения на коммутирующем конденсаторе.

Специфика искусственной коммутации требует с увеличением тока нагрузки звеличивать количество энергии для коммутации главного тиристора или увеличивать емкость коммутирующего конденсатора. В противном случае ограничивается диапазон регулирования постоянного напряжения, уменьщается надежность работы преобразователя, понижаются энергетические показатели.

Известное устройство регулирования постоянного напряжения, взятое за прототип, содержит главный и дополнительный тиристоры, аноды которых соединены вместе, а катоды через коммутирующий конденсатор, второй дополнительный тиристо|р, анодом подключенный к катоду первого, а катодом к индуктивности, другой конец которой подключен к отрицательному полюсу источника питания, диод, шунтирующий нагрузку.

Этой схеме присущи недостатки приведенных выще аналогов, следствием чего являются низкие энергетические показатели, узкий диапазон регулирования, низкая надел ность работы на границах диапазона регулирования.

Целью изобретения является повыщение энергетических показателей, повышение надежности работы, увеличение диапазона регулирования. Эта цель достигается введением в схему

конденсатора и вспомогательного тиристора. Вспомогательный тиристор подключен анодом к точке соединения катода второго дополнительного тиристора и одного вывода введенного конденсатора. Катод введенного

тиристора подключен к точке соединения активного и индуктивного элементов цепи нагрузки., Схема преобразователя изображена на чертеже.

Преобразователь содерлшт основной 1 и коммутирующий 2 тиристоры, аноды которых соединены вместе и подключены к положительному полюсу источника питания, а катоды соединены через коммутирующий конденсатор 3, дополнительный тиристор 4 подключей анодом к катоду первого, а катодом к точке соединения конденсатора 5 и анода вспомогательного тиристора 6, катод которого подключен к точке соединения активного 7 и индуктивного 8 элементов цени нагрузки.

Преобразователь работает следующим образом. Одновременно открываются тиристоры 1 и 4. Конденсатор 3 заряжается по цепи: «плюс источника питания, тиристор 1, тиристор 4, конденсатор 5, «минус источника питания. Емкость конденсатора 5 на порядок больше ем|кости конденсатора 3. Конденсатор 5 предва1рительно заряжен и служит в качестве дополнительного источника для заряда конденсатора 3. Величина напряжения на конденсаторе 5 зависит от величины тока нагрузки (тока в цени 7, 8).

С момента открытия тиристора 1 подключается день нагрузки к источнику питания. При нротекании тока нагрузки в элементе 8 накапливается электромагнитная энергия, величина кото-рой пропорциональна току. Далее открываются тиристоры 2 и 6. Разрядным током конденсатора 3 через тиристор 2 коммутируется главный тиристор 1. Одновременно происходит колебательный перезаряд койДенсатрра ,5 по цепи: тиристор 6, индуктивЪый элемент 8.

Ггерезарядом конденсатора 5 достигается два 11оложительных фактора. Если индуктивный -элемент является обмоткой возбуждения двигателя последовательного возбуждения, то протекание дополнительного тока за счет накопленной энергии конденсатора 5 создает дополнительное возбуждение, повышающее жесткость механической характеристики. В

свою очередь, электромагнитная энергия индуктивного элемента передается конденсатору и служит доиолнительным источником энергии для заряда конденсатора 3. Чем больше ток в индуктивном элементе 8, тем па большую величину напряжения будет перезаряжен конденсатор 5 и заряжен конденсатор 3.

При открывании тиристоров 1 и 4 энергия перезаряженного конденсатора 5 действует согласно с источником питания. Таким образом, в схеме обеснечивается изменение энергии, накапливаемой на коммутирующем конденсаторе, в зависимости от величины тока нагрузки.

Фор м у л а и 3 о б р с т е и и я

Регулируемый преобразователь постоянного тока в ностоянный, содержащий основной и ком мутнрующий тиристоры, аноды которых соединены между собой непосредственно, а катоды - через коммутирующий коиденсатор, нрнчсм с катодом коммутирующего тиристора соединен анод дополнительного тиристора, и цепь нагрузки, с общей точкой для соединения активного и индуктивиого элементов, отличающийся тем, что, с целью новыщения энергетически.х показателей, надежности и увеличения диапазоиа регулироваиия, он снабжен соединенными последовательно вспомогательными тиристором и конденсатором, общая точка которых соединена с катодом дополнительного тиристора, а катод вспомогательного тиристора подключен к тоЧКе соединения указанных элементов цени нагрузки.

-t-o-

- о