Устройство для импульсного регулированиянапряжения

Союз СоветскихСоциалистических Республик ависимое от авт. свидетельства-09216/24-7) Заявлено 2711,1969 ( с присоединением заявк 1 ПК омитет по цепам иоритет изобретений и открытий при Совете 1 тпнистров СССРОпубликовано 28.Х.19 К 621,316,722 (088.8) Бюллетень3 та опубликования описания 22.Х 11.197 Авторыизобретен и 1 Ст .ър л р"Л 1 МГКА Л. В. Бирзниек и Я. А. ВалейнисРижский политехнический институ явите УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАН НАПРЯЖЕНИЯ), Т - период повтоправления подается Известны устроиства для импульсного регулирования напряжения на нагрузке постоявного тока, содержащие источник питания, входной фильтр, сглаживающий реактор и тиристорный прерыватель, включающий главный и гасящий тиристоры, коммутирующий конденсатор и индуктивность перезаряда, Однако перезаряд коммутирующего конденсатора через главные тиристоры увеличивает минимально допустимое время режима включенного состояпня главных тиристоров. При заданном диапазоне регулирования это вызывает необходимость снижения рабочей частоты атрерывателя (по отношению к той частоте, которую допускают тиристоры, вентили и остальные элементы схемы). К недостаткам устройств относится также наличие крутых фронтов нарастания токов в главных и гасящих тиристорах, что может привести к выходу их из строя.Цель изобретения - увеличение рабочей частоты преобразователя и уменьшение габаритов устройства. Это достигается тем,что тиристорный прерьвватель выполнен в виде двух параллельных цепей (фаз), в каждой из которых последовательно выключены токоограничивающий дроссель перезаряда, основной тиристор, шунтированный обратным вентилем, и дополнительный тиристор, Коммутирующий конденсатор включен между катодами основных тиристов (анодами дополнительных тиристоров) .Катоды обратных вентилей ооновных тиристоров подключены к положительному выход 5 ному зажиму входного фильтра.На фиг. 1 представлена лринципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и 3 - основанные диаграммытоков и напряжений устройства; на фиг, 410 и 5 - модификации усгройства,При подаче импульсов управления на тиристоры Т и Тз начинается коммутация тока отцепи штунтпрующего вентиля В, в цепь преры.вателя: источник тока Е - дроссель 1., - ти 15 ристор Т - тиристор Т 2 (режим Ат нафиг. 2). При этом окорость нарастания токав тиристорах Т, и Т, ограничивается до допустимой величиды индуктивностью дросселяперезаряда У.,20 После уменьшения тока шунтирующего вентиля В, до нуля ток нагрузки проходит по цепи; источник тока Е - дроссель 1 - тиристорТ - тир истор Т, - сглаживающий реакторСР - нагрузка Н - источник тока Е (ре 25 жим А,). Согласно заданной величине соважпости импульсов панряжептия на нагрузке а=лА 1,з-- , где 2,Аь 2 - продолжительность реТжимов А, и Аз (фиг. 2 и 330 рения циклов, системой у3импульс на электрод управления тиристора Тз. Начинается запирание основного тиристора Т, (режим Б,), к которому прикладывается обратное напряжение конденсатора. После уменьшения тока через тиристор Т, до нуля конденсатор С перезаряжается по контурам: вентиль В - дроссель 1., - дроссель Ь, - тиристор Тз и тиристор Т 2 - реактор СР - нагрузка Н - источник тока Е - дроссель тиристор Тз.По первому контуру перезаряд длится до спада тока конденсатора до величины тока нагрузки 1 н (режим Б 2). Затем перезарядпродолжается через нагрузку постоянным по величине током до достижения напряжения на конденсаторе У, величины напряжения Е источника питания (режим Вз). При К=Е начинается коммутация тока от цепи прерывателя: дроссель 1,2 - тиристор Т, - конденсатор С - тиристор Т в цепь вентиля В,.По окончании коммутационного режима Б ток через цепь прерывателя прекращается, а ток нагрузки 1 н замыкается через шунтирующий вентиль В, (режим В). Далее системой управления согласно заданной рабочей частоте прерывателя импульс управления подается на тиристоры Тз и Т 4 Начинается очередная коммутация тока в цепи вентиля В, на вторую параллельную цепь прерывателя; источник тока Е - дроссель Ь 2 - тиристор Тз - тиристор Т 4. К этому моменту конденсатор уже подготовлен к запиранию основного тиристора Тз путем подачи импульса управления на тиристор ТРежимы работы первой цепи (фазы) прерывателя полностью относятся и к работе второй цепи (фазы), при этом нарастание скорости тока через тиристоры Т, и Т 4 также ограничивается индуктивностью дросселя Ь 2. После запирания основного тиристора Тз и перезаряда конденсатора С цикл работы тиристорного широтно-импульсного преобразователя повторяется,Величины индуктивностей дросселей 1., и Ь, и емкости конденсатора С могут быть определены на основе заданных величин э.д,с. источника питания Е, тока нагрузки 1 н, времени узап восстановления запирающих свойств основных тир исторов и допустимой величины скорости нарастания тока в тиристорах"т1 доп При этом под временем запирания (Вй13 яп подразумевается время, в течение которо го к основным тиристорам Т, и Т, после спада тока до нуля не должно быть приложено прямое напряжение.Благодаря дросселям Ь и 1.ь включенным по схеме на фиг. 1, уменьшается также скорость нарастания токов как в основных Т и Тз, так и во вспомогательных Т 2 и Т 4 тиристорах. Эти дроссели одновременно служат и для перезаряда коммутирующего конденсатора.Особенностью схемы на фиг, 4 является шунтирование обратным вентилем не только основных тиристоров, но и дросселей перезаряда. Этим достигается ускорение перезаряда коммутирующего конденсатора и тем самым увеличивается рабочая частота преобразователя. Работа схемы при этом аналогична описанной.В схеме меньшей мощности (см. фиг, 5) вместо основных тиристоров и их шунтирующих обратных вентилей включены симметричные тиристоры (симмисторы). При этом уменьшается количество элементов прерывателя. Работа прерывателя не меняется, но система управления должна подавать дополнительные импульсы на электроды управления симмисторов в начале перезаряда конденсатора через симмисторы (в начале режима Б 2 на фиг, 2). 5 10 15 20 25 30 Предмет изобретения 35 40 45 50 1. Устройство для импульсного регулирования напряжения на нагрузке постоянного тока, содержащее источник питания, входной фильтр, сглаживающий реактор и тиристорный прерыватель, включающий главный и гасящий тиристоры, коммутирующий конденсатор и индуктивность перезаряда, отличающееся тем, что, с целью увеличения рабочей частоты преобразователя и уменьшения габаритов устройства, тиристорный прерыватель выполнен в виде двух параллельных цепей, в каждой из ко. торых последовательно включены токоограни.чивающий дроссель, основной тиристор, шунтированный обратным вентилем, и дополнительный тиристор, причем между катодами основных тиристоров включен коммутирующий конденсатор2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что катоды обратных вентилей основных тиристоров подключены к положительному выходному зажиму входного фильтра,318924в, г - = - .ф -Составитель В. Круглова тор А, Ю, Пейсоченко Техред Л. Н, Богданова Корректоры: М. Коробоваи А. АбрамоваЗаказ 3535/11 Изд.1478 Тираж 473 Подписное БНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапуно