RU2050680C1

RU2050680C1 - Voltage regulating device

Info

Publication number: RU2050680C1
Application number: RU93034339A
Authority: RU
Inventors: А.С. Мазнев; О.И. Шатнев; С.Г. Доля
Original assignee: Петербургский институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: converter engineering. SUBSTANCE: device has thyristors 1,2, whose driving in conduction charges capacitors 3,4. Capacitors are discharged through load and thyristors 7,8. Pairs of series-connected thyristors 10-13 are connected in parallel with capacitors and transistor is inserted between their common points. Voltage across load 9 and transistor is regulated by varying rate of turning-on of thyristors. EFFECT: improved reliability of voltage regulation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на электрическом подвижном составе, содержащем, в частности, тяговые аккумуляторные батареи. The invention relates to a conversion technique and can be used on an electric rolling stock containing, in particular, traction batteries.

Известны устройства регулирования напряжения [1-3]
Известно устройство [4] которое содержит тиристор, включенный последовательно с реактором и конденсатором между зажимами источника постоянного напряжения. К обкладкам конденсатора подключена нагрузка в виде двигателя постоянного тока, шунтированного диодов.Known devices for voltage regulation [1-3]
A device [4] is known which comprises a thyristor connected in series with a reactor and a capacitor between the terminals of a constant voltage source. A load in the form of a DC motor, shunted diodes is connected to the plates of the capacitor.

Недостатками данного устройства являются наличие одного выхода преобразователя, что не позволяет использовать его для питания нагрузок с различным уровнем напряжения, а также низкая максимальная частота потребления энергии, определяемая допустимой частотой тиристора. The disadvantages of this device are the presence of one converter output, which does not allow it to be used to power loads with different voltage levels, as well as the low maximum frequency of energy consumption, determined by the permissible thyristor frequency.

Известно устройство [5] которое содержит последовательно соединенные тиристор и конденсатор (или несколько тиристоров и конденсаторов), подключенные через реактор к зажимам источника постоянного напряжения. К обкладкам конденсатора (или конденсаторов) через тиристор (тиристоры) подключается нагрузка. A device [5] is known which comprises a thyristor and a capacitor connected in series (or several thyristors and capacitors) connected through the reactor to the terminals of a constant voltage source. A load is connected to the plates of the capacitor (or capacitors) through the thyristor (thyristors).

К недостаткам этого устройства относятся ограниченные функциональные возможности. The disadvantages of this device include limited functionality.

В основу изобретения положена задача создать устройство для регулирования напряжения с большими функциональными возможностями, которые реализуются за счет использования дополнительного выхода, содержащее две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, включенных через общий реактор между клеммами источника питания постоянного напряжения, причем параллельно конденсаторам через разрядные тиристоры подключена нагрузка, в которое введены две пары последовательно соединенных дополнительных тиристоров, каждая из которых подключена к обкладкам конденсаторов, а между точками соединения дополнительных тиристоров включена первичная обмотка трансформатора. The basis of the invention is the task of creating a device for regulating voltage with great functionality, which is realized through the use of an additional output, containing two circuits, each of which consists of a thyristor and a capacitor connected in series, connected through a common reactor between the terminals of the DC power supply, and parallel to the capacitors through the discharge thyristors, a load is connected, into which two pairs of additionally connected in series are introduced x thyristors, each of which is connected to the capacitor plates, and between the connection points of the thyristors included additional primary winding of the transformer.

Благодаря тому, что введены новые элементы, расширяются функциональные возможности устройства за счет появления дополнительного выхода, к которому может быть подключена дополнительная нагрузка, причем уровень напряжения на ней может регулироваться дополнительными тиристорами. Due to the fact that new elements have been introduced, the functionality of the device is expanded due to the appearance of an additional output to which an additional load can be connected, and the voltage level on it can be regulated by additional thyristors.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для регулирования напряжения. In FIG. 1 shows a circuit diagram of the proposed device for regulating voltage.

Устройство содержит тиристоры 1, 2, включенные последовательно с конденсаторами 3, 4 соответственно. Через реактор 5 тиристоры 1, 2 и конденсаторы 3, 4 подключены к клеммам источника 6 питания. Параллельно конденсаторам 3, 4 через разрядные тиристоры 7, 8 (диоды) подключается нагрузка 9. Параллельно конденсаторам 3, 4 подключены дополнительные тиристоры 10, 11 и 12, 13 соответственно. Между точками соединения тиристоров 10 и 11, 12 и 13 включена первичная обмотка 14 трансформатора. The device contains thyristors 1, 2, connected in series with capacitors 3, 4, respectively. Through the reactor 5, thyristors 1, 2 and capacitors 3, 4 are connected to the terminals of the power supply 6. Parallel to the capacitors 3, 4 through the discharge thyristors 7, 8 (diodes), the load 9 is connected. In parallel to the capacitors 3, 4, additional thyristors 10, 11 and 12, 13 are connected, respectively. Between the connection points of the thyristors 10 and 11, 12 and 13, the primary winding 14 of the transformer is included.

На фиг.2 изображена диаграмма выходного напряжения. Figure 2 shows a diagram of the output voltage.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

После включения тиристора 1 происходит заряд конденсатора 3 через реактор 5 до напряжения, которое без учета потерь при заряде конденсатора равно удвоенной величине напряжения источника 6 питания. Тиристор 1 выключается, через некоторый промежуток времени включается тиристор 7, а конденсатор 3 разряжается на нагрузку 9 (нагрузка может быть активной, с противоЭДС). При использовании вместо тиристора 7 диода разряд конденсатора 3 начнется непосредственно после выключения тиристора 1. Током нагрузки 9 конденсатор 3 разряжается до нуля. Если на интервале разряда конденсатора включить тиристоры 10, 11, то к первичной обмотке трансформатора приложен импульс напряжения. Аналогично протекают процессы при включении тиристоров 2, 8 и 12. 13 (фиг. 2). After turning on the thyristor 1, the capacitor 3 is charged through the reactor 5 to a voltage that, without taking into account losses when charging the capacitor, is equal to twice the voltage of the power supply 6. Thyristor 1 turns off, after a certain period of time thyristor 7 is turned on, and capacitor 3 is discharged to load 9 (the load can be active, with counter-emf). When using a diode instead of thyristor 7, the discharge of capacitor 3 will begin immediately after turning off thyristor 1. With load current 9, capacitor 3 is discharged to zero. If thyristors 10, 11 are included in the interval of the capacitor discharge, then a voltage pulse is applied to the primary winding of the transformer. Similarly, the processes occur when the thyristors 2, 8 and 12 are turned on. 13 (Fig. 2).

Изменяя момент включения тиристоров 10, 11 и 12, 13 по отношению к моментам включения тиристоров 1 и 2 соответственно, можно регулировать выходное напряжение трансформатора. By changing the turn-on time of the thyristors 10, 11 and 12, 13 with respect to the turn-on times of the thyristors 1 and 2, respectively, it is possible to adjust the output voltage of the transformer.

Применение дополнительных тиристоров и трансформатора позволяет использовать энергию конденсаторов устройства для питания вспомогательных потребителей, уровень напряжения которых значительно ниже напряжения источника питания, осуществить электрическое разделение источников и потребителей, применить трансформатор на меньшее номинальное напряжение. The use of additional thyristors and a transformer allows you to use the energy of the capacitors of the device to power auxiliary consumers, the voltage level of which is much lower than the voltage of the power source, to carry out electrical separation of sources and consumers, to apply the transformer to a lower rated voltage.

Claims

VOLTAGE CONTROL DEVICE, containing two circuits, each of which consists of thyristors and a capacitor connected in series, connected through a common reactor between the terminals of the DC power supply, and a load is connected in parallel with the capacitors through the discharge thyristors, characterized in that a transformer and two pairs of series-connected additional thyristors, each of which is connected to the plates of capacitors, and between the points of connection of additional thyris Hur included primary winding of the transformer.