CS211652B1

CS211652B1 - Connection of controlled DC voltage source of both polarities with possibility of energy recovery

Info

Publication number: CS211652B1
Application number: CS949879A
Authority: CS
Inventors: Svatopluk Bohata
Original assignee: Svatopluk Bohata
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Předmětem vynálezu je zapojení řízeného zdroje stejnosměrného.napětí obou polarit s možností rekuperace energie zpět do sítě. Zapojení je obecně použitelné jako zdroj stejnosměrného napětí, např. pro pohon stejnosměrných motorů. Zapojení je charakterizováno tím, že k oběma koncům sekundárního vinutí sítového transformátoru, jehož střed je spojen s výstupem stejnosměrného napětí, jsou připojeny první anody triaků. Druhé anody triaků jsou spojeny se zemí a jejich spouštěcí elektrody jsou spojeny s výstupy synchronizačního spouštěcího obvodu, připojeného svými synchronizačními vstupy k sítovému napětí. Spouštěný triak plní jednak funkci invertoru a jednak je schopen rekuperovat energii zpět do sítě, nastane-li ve spotřebiči nutnost rekuperace. Celý obvod může tedy plnit funkci čtyřkvedrantového zdroje napětí.The subject of the invention is the connection of a controlled DC voltage source of both polarities with the possibility of energy recovery back to the network. The connection is generally applicable as a DC voltage source, e.g. for driving DC motors. The connection is characterized by the fact that the first anodes of the triacs are connected to both ends of the secondary winding of the network transformer, the center of which is connected to the DC voltage output. The second anodes of the triacs are connected to the ground and their triggering electrodes are connected to the outputs of the synchronization triggering circuit, connected by its synchronization inputs to the network voltage. The triggered triac performs both the function of an inverter and is able to recover energy back to the network if the need for recovery arises in the consumer. The entire circuit can therefore perform the function of a four-quadrant voltage source.

Description

Vynález ředí problém zapojení řízeného zdroje stejnosměrného napětí obou polarit s možností rekuperace energie zpět do sítě. Zapojení je použitelné obecně jako zdroj stejnosměrného napětí. Zejména vhodné je jeho použití pro pohon stejnosměrných motorů.The invention solves the problem of connecting a controlled DC voltage source of both polarities with the possibility of energy recovery back to the grid. The wiring is generally applicable as a DC voltage source. It is particularly suitable for use in driving DC motors.

Pro napájení elektrických obvodů je potřebný zdroj stejnosměrného elektrického napětí, jehož velikost se dá řídit a souSasně převádět z jedné polarity do druhé. Takového zdroje je potřeba např. pro napájení stejnosměrných elektromotorů s reverzací chodu a možností rekuperace energie, pracující ve všech čtyřech kvadrantech.To power the electrical circuits, a DC power supply is needed, the magnitude of which can be controlled and simultaneously converted from one polarity to the other. Such a source is needed, for example, to supply DC electric motors with reversing operation and the possibility of energy recovery, working in all four quadrants.

Doposud se tento požadavek řešil antiparalelním zapojením dvou řízených tyristorových usměrňovačů, z nichž vždy jeden pracuje jako invertor, zatímco druhý jako usměrňovač. Toto zapojení si věek vyžaduje nejméně čtyři tyristory se samostatnými chladiči, u nichž musely být spouštěcí obvody zapojeny na potenciál katody každého tyristoru, tedy stejnosměrně izolované od země. K tomuto účelu bylo proto ke spouštění potřeba oddělit spouštěcí obvod izolačním tranaformátorkem nebo optovazebním členem.So far, this requirement has been addressed by the antiparallel connection of two controlled thyristor rectifiers, one always acting as an inverter while the other acting as a rectifier. This connection requires an age of at least four thyristors with separate heatsinks, where the trigger circuits had to be wired to the cathode potential of each thyristor, that is to say DC isolated from ground. For this purpose, it was therefore necessary to separate the trigger circuit by an insulating transformer or optocoupler for triggering.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení řízeného zdroje stejnosměrného napětí obou polarit s možností rekuperace energie podle vynálezu, které je charakterizováno tím, že k oběma koncům sekundárního vinutí sílového'transformátoru, jehož střed je spojen s výstupem stejnosměrného napětí, jsou připojeny první anody triaků.·Druhé anody triaků jsou spojeny se zemí a jejich spouětěcl elektrody jsou spojeny s výstupy synchronizačního spouštěcího obvodu, připojeného svými synchronizačními vstupy k sílovému napětí.These drawbacks are eliminated by the connection of a controlled source of DC voltage of both polarities with the possibility of energy recovery according to the invention, characterized in that the first triac anodes are connected to both ends of the secondary winding of the power transformer whose center is connected to the DC voltage output. The triacs are connected to ground and their trigger electrodes are connected to the outputs of a synchronization trigger circuit connected by its synchronization inputs to a power voltage.

Podstatnou výhodou zapojení podle vynálezu je, že triaky mohou být spuštěny přímo spouštěcími impulsy ze synchronizačního spouštěcího -obvodu bez dalších oddělovacích členů, tj. izolačních transformátorků a optovezebních členů, protože druhé anody triaků jsou připojeny k zemi a na spouštěcích elektrodách jsou tedy spouětěcl impulsy rovněž proti zemi. Další výhodou je rovnoměrné teplotní zatížení obou triaků shodné pro obě polarity, a tím i úspora dvou chladičů. Navíc není nutné použít tlumivek obvodových proudů, které jsou většinou nezbytné při známých zapojeních.An essential advantage of the circuitry according to the invention is that the triacs can be triggered directly by trigger pulses from the synchronization trigger circuit without additional isolating members, i.e., isolation transformers and fiber-optic members, since the second triac anodes are connected to ground. against the earth. Another advantage is the uniform temperature load of both triacs identical for both polarities and thus saving of two coolers. In addition, it is not necessary to use circuit current chokes, which are usually necessary in known wiring.

Přiklad zapojení řízeného zdroje stejnosměrného napětí obou polarit s možností rekuperace energie podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkrese, kde oba konce sekundárního vinutí sílového napájecího transformátoru g jsou připojeny k prvním anodám triaků Jag, zatímco jejich druhé anody jsou spojeny se zemi. Spouštěcí elektrody g a g triaků g a g jsou spojeny s výstupy synchronizačního spouštěcího obvodu 6, který je svými synchronizačními vstupy připojen ke zdroji sílového napětí, kterým je napájen sílový transformátor g. Střed sekundárního vinuti napájecího transformátoru g je pak spojen se svorkou výstupního napětí stejnosměrného.An example of a controlled DC power supply of both polarities with the possibility of energy recovery according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing where both ends of the secondary winding of the power supply transformer g are connected to the first anode triacs Jag while their second anodes are connected to ground. The trigger electrodes g and g of the triacs g and g are connected to the outputs of the synchronization trigger circuit 6, which is connected via its synchronization inputs to a power supply supplying the power transformer g. The secondary winding of the power transformer g is then connected to the DC output voltage terminal.

Funkce zapojení podle vynálezu je následující:The function of the circuit according to the invention is as follows:

Synchronizační obvod £ dá podle polarity a velikosti řídicího napětí na řídicím vstupu spouětěcl impuls vždy pouze tomu triaků, který je zapojen v té větvi sekundárního vinutí transformátoru g, ve které je právě půlperioda silového napětí svou polaritou shodná s napětím požadovaným na svorce 2 výstupního napětí. Posunutím úhlu spouštění v příslušné púlperiodš sílového napětí se pak nastaví velikost výstupního napětí. Spouštěný triak je schopen jednak plnit funkci invertoru a jednak rekuperovat energii zpět do sítě, nastane-li nutnost rekuperace ve spotřebiči. Celý obvod může tedy plnit funkci čtyřkvadrantového zdroje napětí.Depending on the polarity and magnitude of the control voltage at the control input, the synchronization circuit 8 only triggers the triac connected in the branch of the secondary winding of the transformer g in which the half-period of the voltage is exactly the same as the voltage required at the output voltage terminal 2. The output voltage is then adjusted by shifting the trigger angle in the respective half voltage of the force voltage. The triggered triac is able both to perform the function of an inverter and to recover energy back to the mains if there is a need for recovery in the appliance. Thus, the entire circuit can act as a four-quadrant voltage source.

Claims

Connection of a controlled DC voltage source of both polarities with the possibility of energy recovery, characterized in that the first triac anodes (2, 3) are connected to both ends of the secondary winding of the power supply transformer (1) whose center is connected to the output voltage terminal (7). wherein their second anodes are connected to ground and their trigger electrodes (4, 5) to the outputs of the synchronization trigger circuit (6) connected by their synchronization inputs to the power voltage.