Многофазный регулятор напряжения

Союз Соевтсних Социалистических Реслублнн) ГооударстеенныЯ комнтет Сооото Мнннотроо СССР оо делам неооретеннЯ н открытнЯ(72) Авторы изобретечия 7) Заявител 4) МНОГОФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ является уменьшаегулятора наприЗ) жени я. Для достиж сглаживающегония указанной цели обмотка дросселя состоит из двух встречно включенных сека которых соединена с цепьто - с катодами рвзделитепьпоследовательно ций, общая точк нагрузки, концы Изобретение относится к электротехническим устройствам регулирования величины напряжения постоянного тока, преимущественно к регуляторам напряжения на коллектора:; тяговых двигателей эпектроподвижного состава постоянного тока.Известны многофвзные частотно-импульс ные регуляторы напряжения постоянного тока, используемые для плавного регулирования напряжения на коллекторах тяговыхдвигателей электроподвижного состава Щ, 2Из известных многофазных частотно-импульсных регуляторов напряжения наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является регулятор, каждая фаза которого содержит тиристор, коммутирующие дроссель и конденсатор, разделяющий и обратный диоды и сглаживающий дроссепь1, Все эти элементы регулятора напряжения работают с одинаковойчастотой, Максимальная рабочая частотафазы при определенном тиристоре, ограничена допустимыми для него частотой пере,ключения и временем, необходимым дляего коммутации, Время, представляемое для восстановления запирающих свойств(коммутации) тиристора, существенно зависит от величины пульсации тока в катушкасглаживающего дросселя.Недостатком этого частотно-импульсного регулятора напряжения является то,что число коммутирующих исглаживающих дросселей должно быть равно числуфазных тиристоров, Для получения допустамых пульсаций тока в контактной сети итоковых нагрузок на тиристоры регуляторнапряжения мощных электровозов долженямщить большое число фаз, а следовательно, и столько же коммутируккцих и сглажа б вающих дросселей, число которых существенно влияет на массу и объем регуляторанапряжения.Целью изобретенияние массы и габаритов р5681343 4иых диодов двух смежных цепочек, а па- ра 1 открывается тиристор 2 и со сдвигомраллельно каждому силовому тиристору вклю в три четверти периода - тиристор 4.чен дополнительный тиристор, Регулирование напряжения на коллекторахНа чертеже схематически изображены двигателей осуществляется изменением часчетыре фазы миогофазного;частотно-импульс 5 тоти включения силовых тиристоров 1-4 регуиого регулятора напряжения, связанные лятора за счет изменения времени отдачи энеродним сглаживающим дросселем. гии индуктивными элементами 13 и 16 иКаждые четыре фазы регулятора содер- при постоянном времени открытого состояжат четыре силовых тиристора 1 2 3 и 4, ния тирнсторов 1-4.два коммутирующих дросселя 5 и:6, два 1 О. Многофазный регулятор напряжения набикоммутирующих конденсатора 7 и 8, два рается из одинаковых четырехфазных блоков,разделительных диода 9 и 10, два обратных причем тиристоры включаются с равномернымдиода 11 и 12 и один сглаживающий дрос- сдвигомсоответствующим числу фаз всегосель 13 с двуьиьсекциями 14 р и 15, на-,регулятора.1 рузку (тяговые двигатели) 16. 15При. подаче напряжения на вход регуля- Использование такого регулятора напратора коммутирующие конденсаторы 7 и 8 жения постоянного тока позволит в два разааряжаются до напряжения сети через раз- уменьшить число коммутирующих дросселейделительные диоды 9 и 10,секции 14 и 15 и в четыре раза сглаживающих дросселей присглаживающего дросселя 13 и нагрузку 16 20 сохранении мощности и числа фаз регулятоПри открытиитиристора, 1 нагрузка 16 ра,получит питание по цепи: дроссель 5, ти- Обшая масса, обьем и стоимость дроссельристор 1, диод 9, секция 14. Одновременно ного оборудования регулятора уменьшаетсяпроисходит перезарад конденсатора 7 через . на 36%,благодаря более рациональному исдроссель 5 и тиристор 1, в процессе,пере-пользованию конструктивных материаловзаряда напряжение на обкладках конценса дросселей общий магнитопровод двух обмотоктора 7. меняет свою полярность, при этом сглаживающих дросселей и передача частина обкладке со стороны сети сохраняется энергии импульса в смежную обмотку), аев потенциал, а со стороны разделяющего также концентрации электромагнитной мощдиода,9 к концу,перезаряда достигает двой-;ности в коммутирующих дросселях удвоенного значения : потенциала сети. ной мощности и сглаживающих дросселяхПри обратном перезаряде по". колеба- учетверенной мощности.тальному контуру ток перезаряда конденсатора 7 замещает ток тиристора 1 и запирает его. Дальнейший перезаряд конденсато у а и з о б р е т е н и яформулара происходит через диод 9, секцию 14 инагрузку 16.Многофазный регулятор напряжения, соВо время потребления энергии от сетий араллельных цепочек каждаячерез тиристор 1 и конденсатоР 7 ток в 40 з о рых состоит из последовательно сосекции 14, дросселя 13 .нарастает, при этом утируюшего дросселя силов секции 15, включенной встречно с секциейвого тиристора, разделительного диода и. 14 наводится электродвижушая сила взаимоглаживаюшего дросселя, связанногосс ля связанного г цепьюиндукции, поддерживающая ток в смежномк ммутируюшего конденнагрузки, а также коммутирующего конде -контуре 15, 16, 12,45 сатора и обратного диода, о т л и ч а юПосле окончания периода потребления энерй о с целью снижения мас.ш и й с я тем, что, с целью снижениягии ат соти ток. нагрузки поддерживаетсяб йобмотка сглаЬогабаритных показателей, о мотка сглачерез обратный диод 11 за счет энергии, за.1 киваюшего дросселя состоит из двух поспасенной в индуктивных элементах цепи 14юченных секцийи 16, педовательно-встречно включенных секци,О общая точка которых соединена с цепьюнагрузки, концы - с катодами разделительСо сдвигом в четверть периода работы ных диодов смежных цепочек, а параллельсилового тиристора 1 открывается тиристор но каждому силовому тиристору включен3, и в этой фазе протекает процесс, как и дополнительный тиристор;для фазы тиристора 1 При этом в интерва- М Источникиинформации, принятые воле нарастания тока в секции 15, в сек- внимание при экспертизе:ции 14 дросселя 13 индуктируется электро. 1, Розенфельд В. Е, и др. Тиристорноедвижущая сила взаимоиндукции, поддерживак управление электрическим подвижным сосшая ток в смежном контуре 14, 16, 11. тавом постоянного тока, М Транспорт,Со сдвигом в полпериода работы тиристо-иО 1970, с. 62, рис. 28.568134 подвижного состава постоянного тока. Л.,1972, с. 75, рис. 2-3. Составитель И, Галиева. Марховская Техред 1 Н. Бабурка, Корректор С. Патруш а дакто Тираж 917 Государственного комит по делам изобрет 5, Москва, Ж, РауСССР ний и от кая, на лиал ППП фПатент" г, Ужгород, ул. Проектна 2. Некрасов В. И. Импульсное управление тяговыми двигателями электрического аказ 2813/40 ЦНИИ ПИ