Устройство для широтно-импульсного регулирования напряжения на нагрузке

 

О П И С А Н И Е (»j 6!7799

ИЗО БРЕТ ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (G1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.76 (21) 2369649f24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. Н 02Р

7/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изсбретений и открытий (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень № 28 (53) УДК 621.791.763 (088.8) (45) Дата опубликования описания 19.07.78 (72) Автор изобретения

А. В. Садовой

Коммунарский горно-металлургический институх * (tr. (71) Заявитель

1 с (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИРОТНО-ИМПУЛЪСНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА НАГРУЗКЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для плавного регулирования в широком диапазоне напряжения на нагрузке, например на обмотке возбуждения или яко- 5 ре двигателя.

Известны устройства для широтно-импульсного регулирования напряжения на нагрузке, содержащие два источника питания, включенных встречно-параллельно на 10 нагрузку через силовые тиристоры, которые соединены между собой узлом искусственной коммутации.

Прототипом изобретения является устройство для широтно-импульсного регули- д рования напряжения, содержащее два источника питания, включенных последовательно между собой и встречно=параллельно относительно выходных выводов через дроссели и силовые тиристоры, шунтиро- 20 ванные обратными диодами, а также две цепочки шунтирующие указанные дроссели, каждая из которых состоит из коммутирующего конденсатора и тиристора. Недостатком прототипа является возможность 25 осуществления лишь симметричного закона коммутации, что приводит к дополнительным потерям мощности в нагрузке, необходимости увеличения частоты коммутации вследствии увеличенной амплитуды пуль- 30 саций тока и снижению энергетических показателей устройства в целом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Для этого концы цепи, образованной источниками, через конденсаторы шунтирующих цепочек подключены к точке, образованной согласно-последовательно включенными тиристорами этих цепей.

Схема описываемого устройства приведена на чертеже.

К источникам питания 1 и 2 через силовые тиристоры 3 и 4, зашунтированные обратными диодами 5 и 6, подключена нагрузка 7. Коммутирующие конденсаторы 8 и 9 подключены к источникам питания 1 и

2 и дросселям 10 и 11 через вспомогательные тиристоры 12 и 13.

Сначала открываются тиристоры 3 и 13.

Конденсатор 8 заряжается от двух последовательно включенных источников питания 1 и 2 через дроссель 11, а к нагрузке 7 прикладывается напряжение источника питания 1 через дроссель 10. Выключениетиристора 3 происходит после включения тиристора 12, который подключает предварительно заряженный конденсатор 8 последовательно с тиристором 3 и встречно с источником питания 1. После выключения тиристора ток нагрузки замыкается на ис617799 точник питания 2 через обратный диод 6 и дроссель 11. Включение тиристора 12 обеспечивает также заряд конденсатора 9 от последовательно включенных источников 1 и 2 через дроссель 10. По истечении времени, необходимого для восстановления запирающих свойств тиристора 3, включается тиристор 4 и к нагрузке 7 прикладывается напряжение источника питания 2 .ерез дроссель 11, т. е. напряжение на нагрузке меняет знак. Для выключения силового тиристора 4 необходимо включить вспомогательный тиристор 13, который включает предварительно заряженный конденсатор 9 последовательно с тиристором и встречно с источником питания 2, создавая цепь заряда конденсатора 8. Ток нагрузки при этом замыкается через диод 5 и дроссель 10 на источник питания 1. После восстановления запирающих свойств тиристора 4 опять может быть включен тиристор 3. Таким образом, устройство позволяет осуществить симметричный закон коммутации, т. с. питать нагрузку разнополярпыми импульсами и регулировать среднее значение напряжения по величине и направлению путем изменения временного соотношения включенного состояния силовых тиристоров 3 и 4.

Устройство также позволяет осуществлять несимметричный закон коммутации, т. е. питание нагрузки однополярными импульсами. Тогда среднее значенне напряжения регулируется путем изменения скважности импульсов. Работа устройства в этом случае происходит следующим образом.

Открываются тиристоры 3 и 13, обесгечивая подключение нагрузки 7 к источнику питания 1 и заряд конденсатора 8 от источников 1 и 2. Отключение нагрузки 7 от источника 1 осуществляется после включения тиристора 12, который подключаст предварительно заряженный конденсатор 8 последовательно с тиристором 3 и встрено с источником 1. Ток нагрузки замыкается через диод 6 и дроссель 11 на источник 2. После паузы, соответствующей отсутствию напряжения на нагрузке, опягь

45 включаются тиристоры 3 и 13 и цикл повторяется. Для реверсирования напряжения на нагрузке включается тиристор 12, что приводит к отключению тиристора 3 и заряду конденсатора 9. После восстановления запирающих свойств тиристора 3 включается тиристор 4 и нагрузка подключается к источнику питания 2, что соответствует изменению полярности напряжения на нагрузке. Тиристор 4 выключается после включения тиристора 13. Через интервал времени, соответствующий отключенному состоянию нагрузки, включаются тиристоры 4 и 12. К нагрузке опять прикладывается напряжение источника 2 и происходит заряд конденсатора 9. Цикл повторяется до тех пор, пока не наступит необходимость реверса напряжения.

Преимущество описываемого устройства по сравнению с известными заключается в возможности реализации как симметричного, так и несимметричного закона коммутации, что весьма важно в релейных системах управления, обеспечив",þùèõ высокие динамические и статические показатели регулирования. Устройство может найти широкое применение при конструировании высокоточных реверсивиых элсктроприводов и следящих систем.

Формула изобретения

Устройство для широтно-импульсного регулирования напряжения на нагрузке, содержащее два источника питания, включенных последовательно между собой и встречно-параллельно относительно выходных выводов через дроссели и силовые тиристоры, шунтированные обратными диодами, а также две цепочки, шунтирующие указанные дроссели, кажда из которых состоит из коммутирующего конденсатора и тиристора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, концы цепи, образованной источниками, через конденсаторы указанных цепочек подключены к точке, образованной согласно-последовательно включенными тир и стор а ми этих цепей.

617799

Составитель Е. Дорошин

Техред Н. Рыбкина

Редактор Громов

Корректор Е. Хмелева

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1274/19 Изд. № 545 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5