Регулятор напряжения постоянноготока

О П И С А Н И Е ,)851685ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл з Н 02 М 3/135/1 Н 02 Р 5/06 Геаударетвеиимй комитет Опубликовано 30.07.81. Бюллетень 28Дата опубликования описания 05.08.81(53) УДК 621.316. .727 (088.8) по делам изввретеннй и еткрмтнй(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в воздушном и наземном транспорте, например в электромобилях.Известны регуляторы напряжения, содержащие силовые тиристоры с разрядными диодами, коммутирующий трансформатор с первичной и рабочей обмотками. Первичные обмотки обеспечивают гашение с помощью тиристоров и емкости 11.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 В 6 - 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, превышающей в этот момент ток электродвигателя, и при запирании диода в цепи возникают большие перенапряжения.Известен регулятор напряжения постоянного тока, содержащий включенный последовательно между источником питания и нагрузкой тиристорный ключ, шунтирующийвыходные выводы диод, цепь последовательной коммутации, выполненной в виде соединенных последовательно тиристора и обмотки индуктивного элемента, и токоограничивающий дроссель 2.В этом регуляторе возрастание тока устранено применением токоограничивающего дросселя, включенного в цепь: плюс источника питания, силовой тиристор, разрядный мост.Недостаток известного регулятора - значительные габариты и масса, обусловленныегабаритами токоограничивающего дросселяи его массой, что связано с тем, что дроссельнасыщения намагничивается импульсами1 напряжения только одной полярности, т.е.работает по половине своей петли гистерезиса.,Цель изобретения - сокращение массыи габаритов.Поставленная цель достигается тем, что2 в "в регуляторе напряжения постоянного тока,содержащем включенный последовательномежду источником питания и нагрузкой тиристорный ключ, шунтирующий выходные30 выводы диод, цепь последовательной коммутации, выполненной в виде соединенных последовательно тиристора и обмотки индуктивного элемента, и токоограничивающий дроссель, токоограничивающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включен ной 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 % включенной последовательно с силовым тиристором 2, обмоткой подмагничивания % включенной последовательно с являющемся нагрузкой двигателем Д 11 и обмотками гашения Фт и %,- включенными последовательно с коммутйрующими тиристорами 3 и 4 на коммутирую щие конденсаторы 5 и 6, подключенные к додополнительному источнику Укк. В схеме имеется также токоограничивающий дроссель 7, рабочая обмотка которого Юр включена последовательно с диодом 8. обмотки перемагничивания %п и Юпвключены 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 335 или 4 в зависимости от полярности напряжения на конденсаторах 5 и б, и напряжение этих конденсаторов прикладывается к обмоткам гашения Ч,. или Жг-, чем создается запирающий импульс на рабочей обмотке Чр трансформатора 1, При выключен ном 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 45 направлении, в цепи диода 8 установлена рабочая обмотка дросселя 7 насыщения, который перемагничивается по полной петле гистерезиса. Для того, чтобы этот дроссель не препятствовал запиранию тиристора 2 на время его перемагничивания током дви 50 гателя, замыкающимся через диод 8, в контуре коммутации установлены дополнительные обмотки подмагничивания этого дросселя % и %-. При включении одного из коммутирующих тиристоров 3 или 4 напряжение коммутирующих конденсаторов 5 и б прикладывается сначала к обмоткам подмагничивания %т или Я, так как ток намагничивания дросселя 7 набирается меньше 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 прикладывается 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 изобретенияРегулятор напряжения постоянного тока, содержащий включенный последовательно между входными и выходными выводами тиристорный ключ, шунтирующий 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 уменьшения 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, шунтирующую выходные выводы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тиристорные широтно-импульсные преобразователи с регулируемым запасом энергии в коммутирующих устройствах.-Электричество, 1975,7, с. 37, рис, 1 а.2. Глазенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока, Л., Энергия, 1973, с. 169, рис.4 - .И. Головинйкас го комитета й и откры аушская на жгород, ул. СоставительТехред А. БТираж 730сударственноизобретенЖ - 35, Ртент, г. У орректор Л. ИвПодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4