Устройство для регулирования напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F3/00 H02M7/12 

(St) УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроте нике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использова но, например, для инверсного регулирования напряжения на двух одинаковы нагрузках. Известны преобразователи для инве сного регулирования напряжения на двух нагрузках, в которых симметрично регулируются в противоположных направлениях средние значения напряж ния на нагрузках 111. tf J л, Недостатком этих устройств является невозможность полумения инверсного режима регулирования при широтно-импульсной модуляции. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор с первичными и вторичными обмотками, два трехфазных мостовых аыпрямителя, выход каждого из которых зашунтирован регулирующим тиристором, между одноименными силовыми Электродами которых включены коммутирующие конденсаторы и дроссели, и выходные выводы для подключения нагрузки 2. Недостатками известного устройства являются невозможность инверсного регулирования при широтно-импульсной модуляции и искажение формы кривой потребляемого тока. Целью изобретения является обеспечение инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках и улучшение формы кривой потребляемого тока. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для регулирования напряжения, содержащем трансфЬрматор с первичными и вторичными обмотками, два трехфазных мостовых выпрямителя, выход каждого из которых зашунтирован регулирующим тиристором, между одноименными сило выми электродами которых включены коммутирующие конденсаторы и дроссели, выходные выводы для подключения каждой из нагрузок соединены при питании потребителей постоянного тоКЗ с выходами, а при питании потреПителей переменного тока - с входами мостовых выпрямителей соответственно.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для трехфазного варианта исполнения, на фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений на каждой из нагрузок и составляющих вторичного фазного тока, поясняющие принцип работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными обмотками 2 и вторичными обмотками 3. Начала вторичных обмоток 3 подключены к входу одного неуправляемого моста на диодах -9, а их концы к входу второго - на диодах 10-15. Выход неуправляемого моста на диодах 4-9 зашунтирован тиристором 16, парал лельно которому включена одна из нагрузок, например электродвигатель постоянного тока 17. Выход неуправляемого моста на диодах 10-15 зашунтиро ван тиристором 18, параллельно которо му включен такой электродвигатель 19 Одноименные выходные выводы неуправля емых мостов соединены между собой через LC-цепочки, состоящие из последовательно включенных дросселя 20 и конденсатора 21, дросселя 22 и конденсатора 23. При инверсном регулировании переменного напряжения каждая из нагрузок 2k и 25 включается ко вхо ду соответствующего неуправляемого моста (показано пунктиром на фиг. 1) Рассмотрим работу устройства при инверсном регулировании постоянного напряжения. При широтно-импульсном инверсном регулировании напряжения в течение периода Т (фиг. 2с1) повторения кривой напряжения поочередно включаются тиристоры 16 и 18. При включенном на интервале О - t4 (фиг. 2а) тиристоре 16 напряжение на электродвигателе 19 имеет форму заштрихованного импульса Vdiл а ток вторичной обмотки i О (фиг. 2) фазы Она этом интервале проходит по цепи: диод 13 электродвигатель 19 - диод 11 - фаза -g вторичной обмотки - диод 8 - тиристор 16 - диод 6 - фаза q . В момент времени t t4. включается тиристор 18, а тиристор 16 выключается оказывающимися последовательно включенными через дроссель 20 и 22 конденсаторами 21 и 23, заряд которых имеет полярность, показанную на фиг. 1 без скобок.

После включения тиристора 18 напряжение от источника питания к электродвигателю 19 не прикладывается, однако ток через него сохраняет неизманное значение за счет энергии накопленной в индуктивности якоря, которая предполагается имеет достаточно большую величину. Напряжение (фиг. 2а), приложенное к электродви17, имеет вид незаштриховангателюного импульса длительностью t , При этом ток ia (фиг. 2сГ) продолжающей работу фазы а , не меняясь по величине, протекает по цепи, в которую вместодвигателя 19 входит тиристор 18, а вместо тиристора 16 - двигатель 17- При питании электродвигателя 17 (фиг. 2-6) от неуправляемого моста А9 конденсаторы 21 и 23 заряжаются до напряжения, знак которого показан на фиг, 1 в скобках и тем самым оказываются подготовленными для включения в уомент t Т тиристора 18. Включение тиристора 16 вновь приводит к подключению электродвигателя 19 к импульсу постоянного напряжения длительностью tix и шунтированию электродвигателя 17. При этом энергия, накопленная в индуктивности якоря, замыкается через диоды t-9. Как видно из фиг. 2а при увеличении времени подключенного состояния одной нагрузки на величину и t уменьшается время включенного состояния второй нагрузки на ту же величину u.t. Это приводит к изменению в противоположных направлениях среднего значения напряжения на нагрузках на величину MJ, равную и иа„51и(1п:о -Ггде среднее значение напряжения неуправляемого выпрямителя. В связи с тем, что при достаточно большей индуктивности цепи якоря фазный ток на интервале 120 эл. град, имеет непрерывную прямоугольную форму, искажения тока кривой значительно меньше, чем при широтно-импульсном регулировании напряжения на одной нагрузке, когда в кривой потребляемого тока на интервале 120эл. град импульсы тока чередуются с паузами.

Работа устройства в случае потре бителей переменного тока происходит аналогичным образом: при включенном тиристоре 16 напряжение на нагрузке 2 равно нулю, а на входе нагрузки 25 - линейному напряжению вторичных обмоток 3 при включенном тиристоре 18 и выключенном 16 - включается на грузка 2k, а напряжение на нагрузке 25 становится равным нулю.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор с первичной и вторичной обмотками, два трехфазных мостовых выпрямителя выход каждого, из которых зашунтирован регулирующим тиристором, между одноименными силовыми электродами которых включены коммутирующие кон ЗбВЬ6

денсаторы и дроссели, и выходные выводы для подключения нагрузки отличающееся тем, что, с целью обеспечения инверсного регулирования напряжения на двух нагрузках и улучшения формы кривой потребляемого тока, выходные выводы для подключения каждой из нагрузок при питании потребителей постоянного тока

to соединены-с выходами, а при-питании потребителей переменного тока - с входами мостовых выпрямителей соответственно.

Источники информации,

ts принятые во внимание при экспертизе

f/(r

% Uffz

a

i

s

/0(

П rr

/c

аг.2

ГО

tm