Регулятор напряжения постоянногоТОКА Советский патент 1981 года по МПК H02M3/135 H02P5/06 

(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в воздушном и наземном транспорте, например в электромобилях.

Известны регуляторы напряжения, содержащие силовые тиристоры с разрядны,: ми диодами, коммутирующий трансформатор с первичной и рабочей обмотками. Первичные обмотки обеспечивают гашение с помощью тиристоров и емкости 1.

Недостаток указанных регуляторов состоит в том, что в процессе работы в момент включения силового тиристора рабочая обмотка коммутирующего трансформатора, включенная последовательно с ним, закорачивается на источник через разрядный диод на время его выключения. В реальных силовых диодах, например В6-320, при наличии индуктивности в цепи, ограничивающих ток запирания, резко возрастает время выключения до 60 МКС. За указанное время ток в рассматриваемой обмотке достигает величины, превыщаюц1,ей в этот момент ток электродвигателя, и при запирании диода в цепи возникают больщие перенапряжения.

Известен регулятор напряжения постоянного тока, содержащий включенный последовательно между источником питания и нагрузкой тиристорный ключ, шунтирующий выходные выводы диод, цепь последовательной коммутации, выполненной в виде соединенных последовательно тиристора и обмотки индуктивного элемента, и токоограни чивающий дроссель 2.

В этом регуляторе возрастание тока устранено применением токоограничивающего дросселя, включенного в цепь: «плюс источника питания, силовой тиристор, рядный мост.

Недостаток известного регулятора - значительные габариты и масса, обусловленные габаритами токоограничивающего дросселя и его массой, что связано с тем, что дроссель насыщения намагничивается импульсами 15 напряжения только одной полярности, т.е. работает по половине своей петли гистерезиса.

Цель изобретения - сокращение массы и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что 20 в регуляторе напряжения постоянного тока, содержащем включенный последовательно между источником питания и нагрузкой тиристорный ключ, щунтирующий выходные выводы диод, цепь последовательной коммутации, выполненной в виде соединенных последовательно тиристора и обмотки индуктивного элемента, и токоограничивающий дроссель, токоограничивающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включенной в цепь последовательной коммутации, последовательно с обмоткой индуктивного элемента, при этом основная обмотка дросселя включена последовательно с диодом в цепь, шунтирующую нагрузку. На фиг. 1 изображена схема силовой части регулятора напряжения; на фиг. 2 - схема контура коммутации. Предлагаемый регулятор напряжения постоянного тока содержит трансформатор 1 с рабочей обмоткой Wp,, включенной последовательно с силовым тиристором 2, обмоткой подмагничивания Wp, включенной последовательно с являющемся нагрузкой двигателем Д и обмотками гащения Wj-j и WTJJ, включенными последовательно с коммутирующими тиристорами 3 и 4 на коммутирующие конденсаторы 5 и 6, подключенные к додополнительному источнику и,. В схеме имеется также токоограничивающий дроссель 7, рабочая обмотка которого Wp включена последовательно с диодом 8. обмотки перемагничивания и включены последовательно с тиристорами 3 и 4. Схема работает следующим образом. Подключение электродвигателя к источнику питания осуществляется включением тиристора 2. Отключение электродвигателя от источника питания осуществляется выключением тиристора 2. Отключение электродвигателя от источника питания осуществляется выключением тиристора 2 последовательной коммутацией с помощью трансформатора 1. Для этого включается тиристоры 3 или 4 в зависимости от полярности напряжения на конденсаторах 5 и 6, и напряжение этих конденсаторов прикладывается к обмоткам гащения W,-j или Wpg, чем создается запирающий импульс на рабочей обмотке WPJ трансформатора 1. При выключенном тиристоре 2 ток электродвигателя замыкается через диод 8. Для того, чтобы при последующих включениях тиристора 2 ограничить ток через этот тиристор и диод 8, проводящий на время запирания в обратном направлении, в цепи диода 8 установлена рабочая обмотка дросселя 7 насыщения, который перемагничиваетс.я по полной петле гистерезиса. Для того, чтобы этот дроссель не препятствовал запиранию тиристора 2 на время его перемагничивания током двигателя, замыкающимся через диод 8, в контуре коммутации установлены дополнительные обмотки подмагничивания этого дросселя Wni и Wnij. При включении одного из коммутирующих тиристоров 3 или 4 напряжение коммутирующих конденсаторов 5 и 6 прикладывается сначала к обмоткам подмагничивания Wp- или Wnji, так как ток намагничивания дросселя 7 набирается меньще чем коммутирующего трансформатора 1. Происходит перемагничивание дросселя 7 в таком направлении, что он не препятствует замыканию тока двигателя на диод 8 в момент выключения тиристора 2. После насыщения дросселя напряжение коммутирующих конденсаторов 5 и 6 приклад шается к гасящим обмоткам трансформатора 1, и осуществляется выключение тиристора 2. Применение дросселя насыщения, перемагничивающегося дополнительными обмотками перемагничивания, позволяет работать дросселю насыщения по полной петле гистерезиса, что снижает его массо-габаритные показатели и, вследствие этого, массо-габаритные показатели регулятора напряжения, содержащего такой дроссель. Формула изобретения Регулятор напряжения постоянного тока, содержащий включенный последовательно между входными и выходными выводами тиристорный ключ, щунтирующий выходные выводы, диод, цепь последовательной коммутации, выполненную в виде соединенных последовательной коммутации, выполненную в виде соединенных последовательно тиристора и обмотки индуктивного элемента, и токоограничивающий дроссель, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов, токоограничивающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включенной в цепь последовательной коммутации последовательно с обмоткой индуктивного элемента, при этом основная обмотка дросселя включена последовательно с диодом в цепь, щунтирующую выходные выводы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тиристорные щиротно-импульсные преобразователи с регулируемым запасом энергии в коммутирующих устройствах.-Электричество, 1975, № 7, с. 37, рис. Га. 2.Глазенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока. Л., «Энергия, 1973, с. 169, рис 4-1.

f Vfe.f

i//C.)C 0