SU1457118A1 - Variable current source - Google Patents

Variable current source Download PDF

Info

Publication number
SU1457118A1
SU1457118A1 SU874257348A SU4257348A SU1457118A1 SU 1457118 A1 SU1457118 A1 SU 1457118A1 SU 874257348 A SU874257348 A SU 874257348A SU 4257348 A SU4257348 A SU 4257348A SU 1457118 A1 SU1457118 A1 SU 1457118A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
thyristor
load
diode
cathode
Prior art date
Application number
SU874257348A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Волков
Сергей Германович Герман-Галкин
Владимир Николаевич Губаревич
Василий Прокофиевич Кабан
Игорь Евгеньевич Косенков
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Усср filed Critical Институт Электродинамики Ан Усср
Priority to SU874257348A priority Critical patent/SU1457118A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1457118A1 publication Critical patent/SU1457118A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано дл  стабилизации и регулировани  тока в нагрузке. Цель изобретени  - расширение функциональных воз- можностей за счет увеличени  диапазона регулировани , а также снижение массы и габаритов устройства. Устройство содержит последовательно соединенные индуктивно-емкостньй преобразователь (ИЕП) 1, согласующий трансформатор 2, выпр митель 3, тиристор ный регул тор 4, а также дрос- сель фильтра 5 и нагрузку 6, зашун- тиров.анные обратным диодом 10. Расположение тиристорного регул тора 4 в цепи посто нного тока и предлагаема  его схема, включающа  дроссель 9, параллельный 12 и последовательньй 10 диоды и коммутирующие цепи с дополнительным источником питани  16, обеспечивают увеличение частоты преобразовани , снижение массы и габаритов и расширение диапазона регулировани , с одной стороны, за счет отключени  нагрузки от источника энергии одновременно с закорачиванием выхода ИЕП, а с другой стороны,за счет обеспечени  резонансной стабилизации тока нагрузки на основе совместно работающих ИЕП и тиристорного регул тора. При этом обеспечиваетс  диапазон изменени  нагрузки от короткого замыкани  до номинального значени . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с СО ь|;аь сд -чThe invention relates to the field of electrical engineering and can be used to stabilize and regulate the current in the load. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities by increasing the range of adjustment, as well as reducing the weight and size of the device. The device contains a series-connected inductive-capacitive converter (IEP) 1, a matching transformer 2, a rectifier 3, a thyristor controller 4, as well as filter 5 cables and a load 6, connected by a reverse diode 10. Location of the thyristor controller torus 4 in the dc circuit and its proposed circuit, including choke 9, parallel 12 and series 10 diodes and switching circuits with an additional power source 16, provide an increase in the conversion frequency, reduction in mass and dimensions and races widening of the regulation range, on the one hand, by disconnecting the load from the energy source simultaneously with shorting the output of the IEP, and on the other hand, by providing resonant load current stabilization based on the IEP and the thyristor controller operating in common. This provides a range of load variation from short circuit to nominal value. 1 hp f-ly, 2 ill. with SO | |; a sd-ch

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике дл  стабилизации и регулировани  тока в переменной нагрузке, например дл  питани  различных электродуговых нагрузок .The invention relates to electrical engineering and can be used in converter equipment to stabilize and regulate the current in a variable load, for example, to supply various electric arc loads.

Цель изобретени  - расширение (функциональных возможностей за счет увеличени  диапазона регулировани , а также снижение массы и габаритов устройства.The purpose of the invention is to expand (the functionality by increasing the range of adjustment, as well as reducing the weight and size of the device.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема трехфазного регулируемого источника тока; на фиг. 2 - эпюры напр жений в характерных точках устройства.FIG. 1 is a schematic diagram of a three-phase adjustable current source; in fig. 2 - stress diagrams at characteristic points of the device.

На фиг. 2 изображены: Uf, - напр жение на конденсаторе; 1ц - токFIG. 2 shows: Uf, - voltage across the capacitor; 1ts - current

нагрузки; U - найр жение на соответствующем тиристоре.loads; U - finding on the corresponding thyristor.

Регулируемый источник тока (фиг.1 содержит включенные последовательно индуктивно-емкостный преобразователь (ИЕП) 1, питающийс  от трехфазной сети, согласующий трансформатор 2, выпр митель 3, тиристорный регул тор 4, дроссель фильтра 5 и нагрузку 6. Аноды параллельного 7 и после- довательного 8 тиристоров тиристорно го регул тора 4 через дроссель 9 подключены к положительной клемме выпр мител  3. Обратный диод 10, шунтирующий дроссель фильтра 5 и нагрузку 6, включен между катодом тиристора 8 и анодом последовательного диода 11, катод которого соединен с катодом параллельного диода 1 и подютючен к отрицательной клемме выпр мител  3. Анод диода 12 соединен с катодом тиристора 7. Последовательно включенные коммутирующий дроссель 13, конденсатор 14 и зар д ньй тиристор 15 подсоединены к клем мам дополнительного источника 16 питани  , причем дроссель 13 подсоединен к положительной клемме источника 16 питани , тиристор 15 - к отрицательной клемме источника 16 питани , а конденсатор 14 включен между катодами тиристоров 7 и 8.An adjustable current source (Fig. 1 contains a series-connected inductive-capacitive converter (IEP) 1 fed from a three-phase network, a matching transformer 2, rectifier 3, thyristor regulator 4, filter choke 5 and load 6. The 8 thyristors of the thyristor regulator 4 are connected through the positive terminal of the rectifier 3 through the choke 9. A reverse diode 10, a shunt filter choke 5 and a load 6, is connected between the cathode of the thyristor 8 and the anode of the serial diode 11, whose cathode It is connected to the negative terminal of rectifier 3. The anode of diode 12 is connected to the cathode of thyristor 7. Successively connected switching choke 13, capacitor 14 and charge thyristor 15 are connected to terminals of an additional power supply 16, and choke 13 connected to the positive terminal of the power supply 16, the thyristor 15 to the negative terminal of the power supply 16, and the capacitor 14 is connected between the cathodes of the thyristors 7 and 8.

Регулируемый источник тока (фиг. работает следующим образом.Adjustable current source (Fig. Works as follows.

Индуктивно-емкостный преобразователь 1 преобразует сетевой источник напр жени  в источник тока и энер- ти  сети через согласующий трансформатор 2 и выпр митель 3 подаетс  наInductive-capacitive converter 1 converts the mains voltage source into a current source and mains energy through a matching transformer 2 and rectifier 3 is fed to

00

5five

00

5five

3535

30 5 30 5

4040

5050

5555

тиристорный регул тор 4, нагруженный на нагрузку 6 с дросселем фильтра 5. Предполотхим, что до момента времени tg (фиг.2) тиристор 8 находилс  в провод щем состо нии, ток ИЕП замыкалс  через нагрузку, а конденсатор 14 был зар жен с пол рностью, указанной на фиг. 1 в скобках.thyristor controller 4, loaded on load 6 with filter choke 5. It is assumed that until the time point tg (Fig. 2) thyristor 8 was in a conducting state, the current of the IEP was driven through the load, and capacitor 14 was charged with polarity indicated in FIG. 1 in brackets.

Цикл работы тиристорного регул тора 4 р ассмотрим с момента времени t,, когда одновременно отпираютс  тиристоры 7 и 15. Ток разр да конденсатора 14 протекает навстречу анодному току тиристора 8 и, замыка сь через открывшийс  тиристор 7, запирает тиристор 8 в момент равен- . ства нулю его суммарного анодного тока. Ток нагрузки 1ц при этом замыкаетс  через диод 10. Выходной ток протекает через дроссель 9, тиристор 7 и диод 12. Нагрузка в этом режиме отключена от источника энергии запертым тиристором 8. Через открытый тиристор 15 происходит колебательный перезар д конденсатора 14 от дополнительного источника 16 питани  по цепи: + источника 16 питани  - дроссель 13 - кoндeнcaтot) 14 - тиристор 15 - - источника 16 питани . Через врем  t, когда конденсатор зар дитс  с пол рностью,. указанной на фиг. 1 без скобок, тиристор 15 запираетс . Диод 11. на этом этапе работы преп тствует закорачиванию обкладок конденсатораThe cycle of operation of the thyristor controller 4 p is assumed from the time t, when the thyristors 7 and 15 are simultaneously unlocked. The discharge current of the capacitor 14 flows towards the anode current of the thyristor 8 and, short-circuited through the opened thyristor 7, locks the thyristor 8 at the time equal to-. the zero of its total anode current. The load current 1c at this closes through diode 10. The output current flows through the choke 9, thyristor 7 and diode 12. The load in this mode is disconnected from the power source by the locked thyristor 8. Through the open thyristor 15 an oscillatory recharge of the capacitor 14 from the additional power source 16 occurs on the circuit: + power supply 16 - choke 13 - kondenkatot) 14 - thyristor 15 - - power supply 16. At time t, when the capacitor is charged with polarity. indicated in FIG. 1 without brackets, the thyristor 15 is locked. Diode 11. At this stage of operation, it prevents shorting of the capacitor plates.

В момент времени t, (фиг.2) отпираетс  тиристор 8. Ток разр да конденсатора 14, протека  навстречу анодному току тиристора 7, запирает его. Дроссель 9 при этом преп тству- ет закорачиванию обкпадок конденсатора 14 через диод 12, диоды вьтр ми- тел  3 и тиристор 8. Затем происходит быстрый перезар д конденсатора 14 по цепи: выпр митель 3 - дроссель 9 - тиристор 8 - конденсатор 14 - диод 12 - - выпр мител  3. После этого выходной ток ИЕП замыкаетс  только через.нагрузку 6, последовательно с которой оказываютс  включены два дроссел  9 и 5, Дроссель 9 служит дл  фильтрации высокочастотной составл ющей тока импульсного регул тора, преп тству  ее проникновению в элементы ИЕП. Дроссель, фильтра 5 сглаживает пульсации тока нагрузки . Диод 12 на этом этапе работы предотвращает разр д конденсатораAt time t, (Fig. 2), the thyristor 8 is unlocked. The discharge current of the capacitor 14, flowing towards the anode current of the thyristor 7, locks it. At the same time, choke 9 prevents the short circuit of capacitor 14 through diode 12, diodes of microphone 3 and thyristor 8. Then capacitor 14 is quickly recharged via circuit: rectifier 3 - choke 9 - thyristor 8 - capacitor 14 - diode 12 - - rectifier 3. After this, the output current of the IEP is closed only through load 6, in series with which two throttles 9 and 5 are turned on, Throttle 9 serves to filter the high frequency component of the current of the pulse regulator, preventing its penetration into the IEP elements . The throttle filter 5 smoothes the ripple of the load current. Diode 12 at this stage of operation prevents the discharge of a capacitor.

10ten

3145711831457118

14 на нагрузку, повыша  коммутационную устойчивость схемы во врем  резких сбросов нагрузки или коротких замыканий.14 on the load, increasing the switching stability of the circuit during abrupt load drops or short circuits.

В момент времени tj (фиг.2) отпираютс  тиристоры 7 и 15 и процессы в регулируемом источнике тока повтор ютс .At time tj (Fig. 2), the thyristors 7 and 15 are unlocked and the processes in the controlled current source are repeated.

Величина среднего значени  тока нагрузки регулируетс  за счет модул ции длительности открытого состо ни  тиристора 8 в соответствии с выбранным законом управлени .The magnitude of the average value of the load current is controlled by modulating the duration of the open state of the thyristor 8 in accordance with the selected control law.

Таким образом, предлагаемый регулируемый источник тока на основе совместно работающих индуктивно-емкостного преобразовател  и тирис- торного регул тора обеспечивает резонансную стабилизацию тока нагруз- 2о ки и его регулирование в широком диапазоне даже в режиме короткого замыкани . Расширение диапазона регулировани  при малой нагрузке достигаетс  за счет ее отключени  от источника энергии одновременно с закорачиванием выхода ИЕП.Thus, the proposed controlled current source based on a co-operating inductive-capacitive converter and a thyristor controller ensures the resonant stabilization of the load current and its regulation in a wide range even in short circuit mode. Expansion of the control range at low load is achieved by disconnecting it from the energy source simultaneously with shorting the IEP output.

Структура построени  источника, а именно расположение регулирующего элемента в цепи посто нного тока, предлагаема  схема тиристорного егул тора обеспечивают увеличение астоты преобразовани  и уменьшение ассы и габаритов схемы, причем нижение установленной мощности лементов ИЕП достигаетс  за счет птимизации режима его работы. Сущетвенно уменьшаетс  также выходной ильтр, так как в известном источние частота переключени  тиристоров- режиме глубокого регулировани  оставл ет 1 Гц и.менее, а в предлааемом - 1 кГц и более (т.е. разница римерно в 3 пор дка). Увеличиваетс The construction of the source, namely the location of the regulating element in the DC circuit, the proposed thyristor regulator circuit provides an increase in the conversion frequency and a decrease in the circuit’s size and dimensions, while the installed power of the IEP elements is reduced by pomimizatsii its mode of operation. The output ltr also decreases dramatically, since in the well-known source the thyristor switching frequency of the deep regulation mode remains at 1 Hz and less, and in the proposed one - 1 kHz or more (i.e., a difference of about 3 orders of magnitude). Increases

ти фи од че с фу ув и то не те ны хо 15 др с вы зо щеti fi one with fu uv and then not those ho ho 15 dr with you just

2525

30thirty

1 ре по и по ды де же пр до по др ра ньй сл ще дом зую тод нен обр ано кат сво одн дро еди пол кат с о ног ка тор кат1 time and again, until the other time, there is no mod a cat, one single, one hand, a cat with a foot cat tor

4040

быстродействие схемы.circuit performance.

Claims (2)

1. Регулируемый источник тока, содержащий индуктивно-емкостный преобразователь , входом соединенньй с выводами дл  подключени  питающей сети , согласующий.трансформатор, выходом соединенный с входом выпр мител .1. An adjustable current source containing an inductive-capacitive converter, the input connected to the leads for connecting the mains supply, a matching transformer, the output connected to the input of the rectifier. 00 о about тиристорньй регул тор и дроссель фильтра, одним выводом соединенньй с одним из выходных выводов дл  подключени  нагрузки, отличающий- с   Тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет увеличени  диапазона регулировани  и снижени  массы и габаритов, тирис- торный регул тор первым входом соединен с положительным выходом выпр мител , вторым входом - с отрицательным выходом вьтр мител , первым выходом соединен с другим выходом 5 дроссел  фильтра, а вторым выходом - с другим выходным выводом, причем выход индуктивно-емкостного преобразовател  соединен с входом согласующего трансформатора.a thyristor controller and a filter choke, one output connected to one of the output pins for connecting the load, characterized by the fact that, in order to extend the functionality by increasing the control range and reducing the mass and size, the first torsion controller is connected with the positive output of the rectifier, the second input - with the negative output of the mitel, the first output is connected to another output of the 5th drossel filter, and the second output - to another output output, and the output is inductive-capacitance A converter is connected to the input of a matching transformer. 2. Источник тока по п.1, о т л ио 2. The current source according to claim 1, about t l and 5five 00 1ающИйс  тем, что тиристорный регул тор включает параллельный к последовательный тиристоры, первый и второй коммутирующий дроссели, последовательный и параллельный диоды , последовательно соединенные конденсатор и зар дньй тиристор, а также дополнительньй источник питани , причем аноды параллельного и последовательного тиристоров объединены и подключены к одному выводу первого дроссел , другой вывод которого образует первый вход регул тора, -обрат- ньй диод включен между катодом по- следовательного тиристораj образую щего первый выход регул тора, и анодом последовательного диода, образующего второй выход регул тора, катод последовательного диода соединен с катодом параллельного диода и образует второй вход регул тора, анод.параллельного диода соединен с катодом параллельного тиристора, свободным выводом конденсатора и одним из выводов коммутирующего дроссел , другой вывод которого соединен с положительной клеммой дополнительного источника питани , катод зар дного тиристора соединен с отрицательной клеммой дополнительного источника питани , а обща  точка соединени  анода зар дного тиристора с конденсатором подключена к катоду последовательного тиристора.This is because the thyristor regulator includes parallel to serial thyristors, first and second commutating chokes, serial and parallel diodes, a series-connected capacitor and a charge thyristor, and an additional power source, with the anodes of the parallel and serial thyristors combined and connected to one output the first throttle, the other output of which forms the first input of the regulator, is a reverse diode connected between the cathode of the sequential thyristor j forming the first The output of the regulator and the anode of the serial diode, forming the second output of the regulator, the cathode of the serial diode is connected to the cathode of the parallel diode and forms the second input of the regulator, the anode of the parallel diode is connected to the cathode of the parallel thyristor, the free output of the capacitor and one of the outputs of the switching diode, another terminal of which is connected to the positive terminal of the additional power source, the cathode of the charge thyristor is connected to the negative terminal of the additional power source, and the total a compound of the charging anode of the thyristor is connected to the capacitor to the cathode of the thyristor sequentially. 00 5five 00 Фи. гPhi. g
SU874257348A 1987-06-05 1987-06-05 Variable current source SU1457118A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874257348A SU1457118A1 (en) 1987-06-05 1987-06-05 Variable current source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874257348A SU1457118A1 (en) 1987-06-05 1987-06-05 Variable current source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1457118A1 true SU1457118A1 (en) 1989-02-07

Family

ID=21309061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874257348A SU1457118A1 (en) 1987-06-05 1987-06-05 Variable current source

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1457118A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Горбачев М.Н. и др. Математичесг кое моделирование режимов трехфазного индуктивно-емкостнбго преобразовател с последовательным регул тором и нелинейной нагрузкой. - Тезисы докладов ВНТК: Киев, 1979, ч. Г с. 146-153. Мил х А.Н. и др. Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей. Киев: Наукова думка, 1974, с. 142. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3904137B2 (en) Power flow controller with DC-DC converter linking parallel and series connected inverters
US5099410A (en) Single phase ac power conversion apparatus
US5077652A (en) Dual feedback loop DC-to-AC converter
US5798630A (en) Switching power circuit to supply electric-vehicle battery charger with high-frequency power
RU2676678C1 (en) Energy conversion equipment for dc power supply systems
EP0085219B1 (en) A dc-dc converter provided with an ac link
SU1457118A1 (en) Variable current source
JPH11215695A (en) Series-parallel switching type power supply unit
WO2019213673A1 (en) Buck matrix-type rectifier with boost switch, and operation thereof during one-phase loss
SU1545309A1 (en) Controllable converter of single-phase ac voltage
SU1112506A1 (en) Single-phase thyristor converter with artificial switching
SU767921A1 (en) High-frequency inverter
SU936279A1 (en) Stabilized dc-to-dc voltage converter
SU629612A2 (en) Thyristorized dc regulator
SU672713A1 (en) Inverter
SU1749998A1 (en) Single-ended dc-to-dc converter
RU2123755C1 (en) Secondary power supply
SU1422330A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter
SU991572A1 (en) Device for control of induction electric drive with phase-wound rotor
RU1772880C (en) Self-contained inverter
SU729782A1 (en) Multi-phase voltage-to- controllable voltage converter
SU1598072A1 (en) D.c. to d.c. converter
SU675411A1 (en) Stabilized dc voltage source
SU688971A1 (en) Single-phase thyristorized bridge-type inverter
SU1493987A1 (en) Pulsed ac voltage stabilizer