Устройство синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока

(19) Н 1) ЗС 51) Н 02 М 3 04 Д 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щб си ,. е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Ю.П.Гуслин(71) Специальное конструкторскоебюро Псковского завода тяжелого электросварочного оборудования(56) 1Авторское свидетельство СССРВ 1012412, кл, Н 02 М 304, 1981,(54) (57) УСТРОЙСТВО СИНХРОННО-ФАЗНОГО ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. Р 1012412,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения, реактор дополнительно снабжен обмоткой подмагничивания.Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначенодля импульсного регулирования постоян:.ого тока, в частности тока электродвигателей.По основному авт.св. Р 1012412известно устройство синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока, содержащее источник питания, входной индуктивно-емкостныйфильтр, две диодные группы, двухфазный тиристорно-импульсный преобразователь, вход первой фазы которогосоединен с положительным полюсомвходного фильтра, выход - с катодомпервой диодной группы, подключенной а 15анодом к отрицательному полюсу источника питания, а вход второй Фазы -с анодом второй диодной группы, подключенной катодом к.положительномуполюсу входного фильтра, нагрузку,шунтированную группой обратных диодов и включенную между выходом второй фазы и отрицательным полюсомисточника питания, и реактор, включенный между выходом первой и входом 25второй фаз 1).Однако в этом устройстве длярегулирования тока нагрузки требуется изменение сдвига во времени подачи импульсов на тиристоры фаз преобразователя при их синхронной работе,что ведет к усложнению схемы управления преобразователем и всего устройства в целом.Целью изобретения является упрощение устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока реактор дополнительно снабжен обмоткой подмагничивания. 40На фиг. 1 приведена расчетная схема устройства синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока; на фиг. 2 - осциллограмма токов в квазиустановившемся режиме на различных учатсках этой схемы; на фиг, 3 - зависимости тока нагрузки от индуктивности сглаживающего реактора; на фиг. 4 - регулировочная характеристика рассматриваемой сис темы импульсного регулировния.устройство состоитиз.источника 1питания, входного индуктивно-емкостного, фильтра 2, диодных групп З,двух-, Фазного тиристорно-импульсного преобразователя 4, вход первой фазы 5 которого соединен с положительным полюсом .входного. фильтра 2, выход - а катодом первой диодной группы б, подключенной анодом к отрицательному полюсу источника 1 питания, б 0 а вход второй фазы 7 - с анодом вто" рой диодной группы 8, подключенной ,катодом к положительному полюсу вход; ного фильтра 2, нагрузки 9, шунтированной группой обратных диодов 10 65 и включенной между выходом второйфазы 7 и отрицательным полюсом источника 1 питания, реактора 11, включенного между выходом первой фазы 5 ивходом второй фазы 7, и содержитдополнительно обмотку 12 подмагннчивания реактора 11,Устройство работает следующимобразом.Отпирают фазы преобразователя 4,при этом энергия источника 1 питания и емкости входного фильтра 2поступает в контур нагрузки (контур1) и запасается в реакторе 11. Затемзапирают фазы 5 и 7 преобразователя 4, и. энергия, запасенная в индуктивности нагрузки, реализуется вконтуре 1 при отпирании диодной группы 10, а энергия, запасенная в реактрре 11, возвращается емкости входного фильтра 2 по цепи реактор 11диодная группа 8 - емкость входногофильтра 2 - диодная группа 6 - реактор 11 (контур 11) . В общем случаеинтенсивность спада токов в контурах 1 и П неодинакова (фиг.2) . В момент временизапирают фазы 5 и 7преобразователя 4, и токи в контурахначинают спадать. Особый интереспредставляет случай, когда ток в контуре П спадает быстрее, чем в контуре 1. В момент времени 1 фазы отпирают, однако, поскольку ток в контуре 1 в этот момент больше тока вконтуре 11, диодная группа 10 не запирается и продолжает шунтироватьнагрузку 9 до момента времени 1когда эти токи становятся равными. Для цепи нагрузки (Фиг. 2) имеет место явление уменьшения интервала времени потребления энергии по сравнению с интервалом времени открытого состояния Фаз преобразователя, т.е. цепь нагрузки работает с коэффициентом заполнения импульсного цикла ,(отношение времени нарас тания тока к периоду работы преобразователя), меньшим чем коэффициент заполнения цикла работы преобразователя ) (отношение времени от" крытого состояния к периоду работы преобразователя). Интервал времени поступления энергии в нагрузку зависит от скорости нарастания тока реактора на интервале 1-1, которая зависит в свою очередь, от величины индуктивности реактора. Таким образом, изменяя индуктивность реактора, можно регулировать интервал поступления энергии в нагрузку, т.е регулировать ток нагрузки при постоянных интервалах открытого и закрытого состояния преобразователя (1 = сопэ). Получить плавное изменение индуктивности реактора можно при изменении тока в обмотке 12 подмагничивания реактора 11.10 15 Расчет зависимости среднего тока нагрузки д, от индуктивности реактора Ь, (фиг.3) производится на ЭВМ при общепринятых допущениях для различных напряжений питания (3, 4, 6 кВ) и следующих значений параметров: ЭДС в цепи нагрузки Е=О; индуктивность и активное сопротивление нагрузки Ь =32 мГн, В =0,466 Ом; активное сопротивление реактора В =0,10 Ом; коэффициент заполнения импульсного цикла %=0,1; период работы преобразователя Т=0,0025 с. При достаточно большой емкости входного фильтра параметры фильтра не влияют на приведенные характеристики.Соответствующим подборам пара,меУлъав можно добиться линейности регулировочной характеристики предлагаемого устройства, т.е. зависимости среднего тока нагрузки 3 от тока подмагничивания р (Фиг.4).Для электропривода небольшой мощ. ности в качестве реактора с подмаг-. ничиванием может быть использован типовой магнитный усилитель.Предложенное устройство синхронно-фазного импульсного регулирования постоянного тока имеет надежную систему управления тиристорным преобразователем, отрабатывающую постоянный коэффициент заполнения импульсного цикла (1 = сопэ 1), те. постоянную задержку времени между подачей импульсов на соответствующие тиристоры во всем диапазоне изменения тока нагрузки.