Преобразователь со ступенчатым регулированием выходного напряжения

О П И С АН И Е пц 826302ИЗОВЕтЕНИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциалистнчесииаРвспублии(51)М. Кл. С 05 Г 1/56// Н 02 Р 13/16 1 ееударстеекеый комитет СССР до делам изебретевнй и юткрмтвй(72) Авторы изобретения Проектно-конструкторское бюро Главного упревленияэлектрификации и энергетического хозяйства МПС(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СО СТУПЕНЧАТЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для ис пользования на тяговых электрических подстанциях постоянного тока.Известны преобразователи с регулированием выходного напряжения путем подключения к основному выпрямителю последовательно соединенных на стороне постоянного тока вольтодобавочных выпрямителей (ВДВ), шунтированных диодами 11 и 12 . Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь со ступенчатым регулированием выходного напт 5 ряжения, содержащий основной неуправляемый выпрямитель и несколько последовательно соединенных и шунтированных диодами на стороне постоянного тока вольтодобавочных выпрямителей, выполненных на тиристорах и неуправляемых вентилях по трехфазной мостовой схеме, причем тиристоры соединены в управляемые группы,связанные с формирователем управляющих импульсов 2;Подключение ВДВ осуществляетсяподачей управляющих импульсов натиристоры ВДВ в моменты их естественной коммутации, При этом ступенчатое изменение напряжения на выходепреобразователя вызывает скачки токанагрузки с большой скоростью нарас-,тания, чтоможет ухудшить работудвигателей электровоза из-запоявления искрения и кругового тока наколлекторе, Кроме того, вследствиеналичия сглаживающего устройстваскачкообразное изменение регулируемого напряжения приводит к значительным колебаниям выпрямленногонапряжения, что может вызвать помехив линиях связи,Цель изобретения - повышение надежности.Указанная цель достигается тем, что в преобразователе управляемыегруппы мостовых схем вольтодобавочных выпрямителей размещены поочередно в их анодных и катодных цепях, а формирователь соединен с цепями ,управления тиристоров всех указанных групп через блок логики, обеспечивающий сдвиг первого импульса управления подаваемого на тиристоры управляемых групп каждого включаемого вольтодобавочного выпрямителя с опережением на 60 эл. град, от момента естественной коммутации тиристоров этой группы.На фиг. 1 изображен преобразователь; на фиг, 2 - схема блока логики.Преобразователь ( фиг. 1) содержит последовательно соединенные основной преобразователь 1 и три полууп равляемых ВДВ 2-4 с тиристорами, установленными поочередно в их анодной и катодной группах. Напряжения ВДВ выбраны в возрастающей последовательности О 4 О 3 с О, с разницей между соседними не более величины, определяемой по условиям требуемого качества регулирования и минимума подключаеи 1 х ВДВ. Управление тиристорами ВДВ осуществляется от схемы 5 управления, включающей в себя блок 6 логики и формирователи 7 и 8 импульсов. Блок логики 1,фиг, 2) состоит из двух триггеров 9 и 10 с динамическими входами, логических схем И 11 и 12 и выходного блока 13,Регулирование напряжения осуществляется следующим образом.При выбранных напряжениях ВДВ 2-4 О 100 В, О 200 В и О 4 400 В и последовательности, определяемой двоичным кодом, имеются следующие уровии регулируемого выходного напряжения преобразователя с величиной ступени 100 В: 1) 000, 2) 100, 3) 010, 4) 110, 5) 001, 6) 101, 7) 011 и 8) 111, где "0" - отключенное состояние и "1",-включенное состояние соответствующего ВДВ. Уменьшение напряжения происходит в обратном порядке.Для получения очередного уровня напряжения включают или только один ВДВ (переходы с 1 на 2, с 4 на 5 и с 6 иа 7 уровни регулирования) или одновременно с этим отключают другой ВДВ (переходы с 2 на 3, с 3 на .4 и с 5 на 6 и обратные им при уменьшении выходного напряжения). Иричем в этом случае при любом изИз изложенного видно, что блоклогики обеспечивает подачу первого 50 импульса управления на включаемыйВДВ с опережением 60 эл.град. относительно момента естественной коммутации его управляемой группы. На диаграмме (фиг, 3) показаны эти импульсы управления (1,) и очередность их подачи. Кривые Ч,2 и Ч 3 представляют выходные напряжения соответствующих ВДВ 2 и 3. Под ними на диаграмме 15 20 25 30 35 40 45 переходов у включенного и отключаемого ВДВ управляемые вентили находятся в разных группах (анодной и катодной или наоборот).Рассмотрим процесс отключения одного из ВДВ 2 и включения другого ВДВ 3.На схему И логического блока 6 схемы 5 управления от одного из формирователей 7 постоянно поступают импульсы, савпадающие по фазе с точкой естественной коммутации управляемой группы вентилей работающего ВДВ, а на схему И 12 от второго генератора 8 поступают импульсы, сдвинутые на 60 эл,град. в сторону опережения.Когда по принятому закону регулирования ВДВ 2 должен быть отключен, на схему 12 с выхода 1 триггера О поступает сигнал "0", а с выхода 11 триггера 9 - "1". На схему 11 с выхода 1 триггера 9 поступает сигнал "0". При этом с обеих схем И импульсы на выходной блок 3 не поступают и последний не выдает управляющих импульсов на тиристоры отключаемого ВДВ 2.При поступлении от регулятора на. пряжения команды на включение ВДВ, триггер 10 переключается, на его выходе 1 появляется сигнал , вследствие чего схема 12 разрешает подачу импульсов на выходной блок 13, а последний выдает управляющий импульс на тиристоры ВДВ. Одновременно импульс поступает на вход триггера 9 и переключает его, При этом на выходе Х триггера появляется сигнал , на выходе 11 - "0". Схема 11 начинает пропускать импульсы на выходной блок 13, схема 12 закрывается.При поступлении команды на отключение ВДВ, триггер 9 переключается и схема возвращается в исходное положение.показаны синусоиды фазных напряжений вентильных обмоток этих ВДВ.Формула изобретенияПреобразователь со ступенчатымрегулированием выходного напряжения,содержащий основной неуправляемыйвыпрямитель и несколько последователь Оно соединенных и шунтированных диодами на стороне постоянного тока вольтодобавочных выпрямителей, выполненных на тиристорах и неуправляемыхвентилях по трехфазной мостовой схеме, причем тиристоры соединены в управляемые группы, связанные с форькрователем управляющих импульсов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности, уп 20 равляемые группы мостовых схем вольтодобавочных выпрямителей размещены поочередно в их анодных и катодных цепях, а упомянутый формирователь соединен с цепями управления тиристоров всех указанных управляемых групп через блок логики, обеспечивающий сдвиг первого импульса управления, подаваемого на тиристрры управляемых групп каждого включаемого вольтодобавочного выпрямителя с опережением на 60 эл.град. от момента естественной коммутации этой группы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 214650, кл. Н 02 Р 3/24, 1961. 2. Патент Франции В 2184916,кл. Н 02 Р 13/16, 1965826302 нераяоро 5 ипвьсю упраБлениР Составитель И. Жеребинаедактор В. Ковач Техред М.Голинка Корректор О. Би Зака ипиал ПБП Патент , г. Ужгород, ул. Проектна 4 68 Тираж 94ПИ Государственного кделам иэобретений и35 Москва ЖРауш Подписиитета СССРкрытнйкая наб. д. 4/5