SU1012415A2

SU1012415A2 - Device for pulse-width regulating of load voltage

Info

Publication number: SU1012415A2
Application number: SU813258726A
Authority: SU
Inventors: Александр Валентинович Садовой; Александр Григорьевич Пихай
Original assignee: Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1983-04-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности, к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано в источуиках питани дл плав ного регулировани напр жени на нагрузке , например обмотке возбуждени или коре двигател . По основному авт. св. ff 617799 из вестно устройство дл широтно-импуль ного регулировани напр жени на нагрузке , содержащее два источника питани , включенных последовательно между собой и встречно-параллельно относительно выходных выводов через дроссели и силовые тиристоры, шунтированные обратными диодами, а также две цепочки, шунтирующие указанные дроссели, кажда из которых состоит из коммутирующего конденсатора итири стора, причем концы цепи, образованной источниками через конденсаторы, указанных цепочек подключены к точке образованной согласно-последовательно включенными тиристорами этих це пей 1 . Однако известное устройство характеризуетс недостаточными быстродействием и надежностью работы из-за необходимости установлени максималь ной выдержки при включении каждого силового тиристора, соответствующей времени восстановлени их при максимально допустимом токе нагрузки. Цель изобретени - повышение быст родействи и надежности работы устройства . Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл широтно-импульс ного регулировани нагрузки каждый из дросселей снабжен дополнительной обмоткой и дополнительно введены вспомогательные ключевые элементы, силовые вь1воды каждого из которых включены последовательно с управл ющим электродом соответствующего силового тиристора, а управл ющие выводы соединены с дополнительной обмо кои дроссел смежного силового тиристора . На фиг.1 приведена функциональна схема устройства; на фиг.2 - форма кривой напр жени на дополнительных обмотках дросселей устройства. Устройство дл широтно-импульсного регулировани напр жени на нагрузке фиг.1) содержит источники посто нног тока 1 и 2, силовые тиристоры 3 и i, шунтированные диодами 5 и 6 соотBeTCTBeHHOj нагрузку 7, коммутирующие кондеисаторы 8 и 9, дроссели 10 и 11 с дополнительными обмотками 12 и 13 соответственно, вспомогатс, иые ключевые элементы 1 и 15, управл ющие выводы которых соединены соотьетственно с дополнительными обмотками 13 и 12 дросселей 11 и 10, коммутирующие тиристоры 16 и 17. При этом вспомогательные ключевые элементы U и 15 имеют силовые Кj, К и управл ющие Y , Yg выводы. Устройство работает с педующим образом . Сначала напр жение управлени подаетс на управл ющий электрод комму тирующего тиристора 17 и силовой вывод К вспомогательного ключевого элемента 14. Тиристор 17 открываетс и коммутирующий конденсатор 8 зар жаетс от двух последовательно включенных источников питани 1 и 2 через обмотку дроссел 11. Тиристор 3 при этом не открываетс , так как вспомогательный ключевой элемент 1A разомкнут . При зар дке конденсатора 8 на дополнительной обмотке 13 дроссел 11 по вл етс импульс напр жени , отрицательной частью которого (tntt на фиг-. 2 ) замыкаетс вспомогательный ; ключевой элемент lA, что приводит к включению тиристора 3- При этом к нагрузке 7 прикладываетс напр жение источника питани 1 через обмотку дроссел 10. Дл выключени силового тиристора 3 снимают управл ющие напр жение с силового вывода К- вспомогательного 1 ключевого элемента и подают напр жение управлени на силовой вывод Квспомогательного ключевого элемента 15 и на управл ющий электрод коммутирующего тиристора 16. Коммутирующий тиристор 16 включаетс и подключает предварительно зар женный коммутирующий конденсатор 8 последовательно к тиристору 3 и источнику питани 1, Включение коммутирующего тиристора 16 обеспечивает зар д коммутирующего конденсатора 9 от последовательно включенных источников питани 1 и 2 через обмотку дроссел 10, при этом на дополнительной обмотке 12 итого дроссел по вл етс ммпульс напр жени (фиг.2), отрицательна часть которого включает вспомогатель-ный ключевой элемент 15, который замыкает управл ющую цепь силового тиристора k и включает его.The invention relates to electrical engineering, in particular, to converter technology, and can be used in power sources for smoothly regulating the voltage on a load, for example, an excitation winding or a motor core. According to the main author. St. ff 617799 a device for pulse-width voltage regulation on a load is known, containing two power sources connected in series with each other and counter-parallel to the output terminals through chokes and power thyristors shunted by reverse diodes, as well as two chains shunting the indicated chokes , each of which consists of a switching capacitor and a tori, with the ends of a circuit formed by sources through capacitors, of the indicated chains are connected to the point formed according to ovatelno thyristors those of chains 1. However, the known device is characterized by insufficient speed and reliability of operation due to the need to establish a maximum shutter speed when each power thyristor is turned on, corresponding to their recovery time at the maximum permissible load current. The purpose of the invention is to increase the speed and reliability of the device. This goal is achieved by the fact that in the device for pulse-width load control, each of the chokes is equipped with an additional winding and auxiliary key elements are additionally inserted, the power leads of each of which are connected in series with the control electrode of the corresponding power thyristor, and the control leads are connected to an additional terminal. koi Drossel adjacent power thyristor. Figure 1 shows the functional diagram of the device; Fig. 2 illustrates the voltage waveform on the additional windings of the device chokes. The device for pulse-width voltage regulation on the load of FIG. 1) contains constant current sources 1 and 2, power thyristors 3 and i, shunted by diodes 5 and 6, corresponding to BeTCTBeHHOj load 7, switching condisters 8 and 9, chokes 10 and 11 with additional windings 12 and 13, respectively, are auxiliary, other key elements 1 and 15, the control outputs of which are connected respectively to additional windings 13 and 12 chokes 11 and 10, switching thyristors 16 and 17. At the same time, auxiliary key elements U and 15 have power Kj, To and control Y , Yg conclusions. The device works with the pedagogical way. First, the control voltage is applied to the control electrode of the switching thyristor 17 and the power terminal K of the auxiliary key element 14. The thyristor 17 opens and the switching capacitor 8 is charged from two series-connected power sources 1 and 2 through the windings of the throttles 11. The thyristor 3 does not opens, as the auxiliary key element 1A is open. When the capacitor 8 is charged on the additional winding 13 of the throttles 11, a voltage pulse appears, the negative part of which (tntt in Fig. 2) closes the auxiliary; the key element lA, which causes the thyristor 3 to turn on. In this case, the load 7 applies the voltage of the power source 1 through the winding of the choke 10. To turn off the power thyristor 3, the control voltage is removed from the power output of the K-auxiliary 1 key element and a voltage is applied control to the power terminal of the auxiliary key element 15 and to the control electrode of the switching thyristor 16. The switching thyristor 16 turns on and connects the precharged switching capacitor 8 in series About to the thyristor 3 and the power source 1, the switching on of the switching thyristor 16 provides the charge of the switching capacitor 9 from the series-connected power sources 1 and 2 through the winding of the throttles 10, while on the additional winding 12 of the total throttles appears mmpulse voltage (Fig. ), the negative part of which includes an auxiliary key element 15, which closes the control circuit of the power thyristor k and turns it on.

К нагрузке 7 прикладываетс напрл жение источника питани 2 через об мотку дроссел 11, т.е. напр жение на нагрузке мен ет пол рность. После этого цикл повтор етс .The load 7 is applied to the voltage of the power source 2 through the back of the throttle 11, i.e. load voltage changes polarity. After that, the cycle repeats.

Устройство позвол ет также осуществить несимметричный закон коммутации , т.е. питание нагрузки 7 однопол рными импульсами. ,The device also allows the asymmetrical switching law, i.e. power supply with 7 unipolar pulses. ,

Работа устройства в этом случае происходит аналогичным образом, но при пол рности напр жени на нагрузке , указанной на фиг.1 без скобок, управл ющее напр жение не подаетс на силовой вывод ключевого элемента 15 а при пол рности, указанной на фиг.1 в скобках на силовой вывод KT, ключевого элемента 14, при этом нагрузка 7 периодически подклю-.The operation of the device in this case occurs in a similar way, but with the polarity of the voltage on the load indicated in Fig. 1 without brackets, the control voltage is not supplied to the power output of the key element 15 and with the polarity indicated in Fig. 1 in brackets on the power output of KT, the key element 14, while the load 7 is periodically connected.

чаетс к источнику питани 1 или 2 соответственно.power supply 1 or 2 respectively.

Повышение быстродействи , предлагаемого устройства- в диапазоне малых 5 токов нагрузки обеспечиваетс включением последующего силовоготиристора 3(.4) сразу же после выключени предыдущего работающего силового ти;ристора 4(3) без отсчетавремени, to соответствующего максимальной вы;дёржки на восстановление запирающих свойств работавшего силового тиристора . При этом повышение надежности работы обеспечиваетс тем, что силоis :вые тиристоры включаютс лишь при полностью подготовленных к работе коммутирующих элементах, т.е. после полного перезар да коммутирующих емкостей . The increase in the speed of the proposed device in the range of low 5 load currents is ensured by switching on the next power thyristor 3 (.4) immediately after turning off the previous operating power type; Ristor 4 (3) without counting the time to the corresponding maximum power; thyristor. At the same time, the increase in reliability of operation is ensured by the fact that force thyristors are switched on only when the switching elements are fully prepared for operation, i.e. after a full reload yes commuting tanks.

IIII

иг.2ig.2

Claims

DEVICE FOR WIDTH-PULSE CONTROL OF VOLTAGE ON LOAD on ed. St. No. 617799, characterized in that, in order to improve performance and reliability, each of the chokes is equipped with an additional winding and auxiliary key elements are additionally introduced, the power leads of each of the coders are connected in series with the control electrode of the corresponding power thyristor, and the control terminals are connected to an additional the inductor winding of an adjacent power thyristor.