(St) УСТРОЙСТВО дл РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(St) DEVICE FOR REGULATING VOLTAGE
Изобретение относитс к электроте нике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использова но, например, дл инверсного регулировани напр жени на двух одинаковы нагрузках. Известны преобразователи дл инве сного регулировани напр жени на двух нагрузках, в которых симметрично регулируютс в противоположных направлени х средние значени напр ж ни на нагрузках 111. tf J л, Недостатком этих устройств вл етс невозможность полумени инверсного режима регулировани при широтно-импульсной модул ции. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл регулировани напр жени , содержащее трансформатор с первичными и вторичными обмотками , два трехфазных мостовых аыпр мител , выход каждого из которых зашунтирован регулирующим тиристором , между одноименными силовыми Электродами которых включены коммутирующие конденсаторы и дроссели, и выходные выводы дл подключени нагрузки 2. Недостатками известного устройства вл ютс невозможность инверсного регулировани при широтно-импульсной модул ции и искажение формы кривой потребл емого тока. Целью изобретени вл етс обеспечение инверсного регулировани напр жени на двух нагрузках и улучшение формы кривой потребл емого тока. Поставленна цель достигаетс тем, что в известном устройстве дл регулировани напр жени , содержащем трансфЬрматор с первичными и вторичными обмотками, два трехфазных мостовых выпр мител , выход каждого из которых зашунтирован регулирующим тиристором, между одноименными сило выми электродами которых включены коммутирующие конденсаторы и дроссели , выходные выводы дл подключени каждой из нагрузок соединены при питании потребителей посто нного тоКЗ с выходами, а при питании потреПителей переменного тока - с входами мостовых выпр мителей соответственно .The invention relates to electrical engineering, in particular to converter equipment, and can be used, for example, to invert voltage regulation at two equal loads. Converters are known for investing voltage regulation on two loads, in which the average values of voltage on loads 111 are symmetrically controlled in opposite directions. Tf J l, The disadvantage of these devices is the inability of half the inverse control mode with pulse-width modulation. Closest to the proposed device is a voltage regulator containing a transformer with primary and secondary windings, two three-phase bridge terminals, each of which is shunted by a regulating thyristor, switching capacitors and chokes are connected between the same power Electrodes, and output terminals for connecting load 2. The disadvantages of the known device are the impossibility of the inverse control during pulse-width modulation and the distortion of the curve shape rebl emogo current. The aim of the invention is to provide inverse voltage control on two loads and to improve the shape of the current consumption curve. The goal is achieved by the fact that in a known voltage regulating device containing a transformer with primary and secondary windings, two three-phase bridge rectifiers, the output of each of which is shunted by a regulating thyristor, the switching capacitors and throttles are included in the output electrodes for the connection of each of the loads are connected, when the consumers of the constant TOKZ are powered, with the outputs, and when the consumers are fed, they are connected to the inputs of the bridge p tifiers respectively.
На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства дл трехфазного варианта исполнени , на фиг. 2 приведены временные диаграммы напр жений на каждой из нагрузок и составл ющих вторичного фазного тока, по сн ющие принцип работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными обмотками 2 и вторичными обмотками 3. Начала вторичных обмоток 3 подключены к входу одного неуправл емого моста на диодах -9, а их концы к входу второго - на диодах 10-15. Выход неуправл емого моста на диодах 4-9 зашунтирован тиристором 16, парал лельно которому включена одна из нагрузок , например электродвигатель посто нного тока 17. Выход неуправл емого моста на диодах 10-15 зашунтиро ван тиристором 18, параллельно которо му включен такой электродвигатель 19 Одноименные выходные выводы неуправл емых мостов соединены между собой через LC-цепочки, состо щие из последовательно включенных дроссел 20 и конденсатора 21, дроссел 22 и конденсатора 23. При инверсном регулировании переменного напр жени кажда из нагрузок 2k и 25 включаетс ко вхо ду соответствующего неуправл емого моста (показано пунктиром на фиг. 1) Рассмотрим работу устройства при инверсном регулировании посто нного напр жени . При широтно-импульсном инверсном регулировании напр жени в течение периода Т (фиг. 2с1) повторени кривой напр жени поочередно включаютс тиристоры 16 и 18. При включенном на интервале О - t4 (фиг. 2а) тиристоре 16 напр жение на электродвигателе 19 имеет форму заштрихованного импульса Vdiл а ток вторичной обмотки i О (фиг. 2) фазы Она этом интервале проходит по цепи: диод 13 электродвигатель 19 - диод 11 - фаза -g вторичной обмотки - диод 8 - тиристор 16 - диод 6 - фаза q . В момент времени t t4. включаетс тиристор 18, а тиристор 16 выключаетс оказывающимис последовательно включенными через дроссель 20 и 22 конденсаторами 21 и 23, зар д которых имеет пол рность , показанную на фиг. 1 без скобок.FIG. 1 is a functional diagram of the device for a three-phase embodiment; FIG. Figure 2 shows time diagrams of voltages at each of the loads and components of the secondary phase current, explaining the principle of operation of the device. The device (Fig. 1) contains a three-phase transformer 1 with primary windings 2 and secondary windings 3. The beginnings of the secondary windings 3 are connected to the input of one uncontrolled bridge on diodes -9, and their ends to the input of the second - on diodes 10-15. The output of an uncontrolled bridge on diodes 4-9 is shunted by a thyristor 16, in parallel with which one of the loads is switched on, for example, a DC electric motor 17. The output of an uncontrolled bridge on diodes 10-15 is shunted by a thyristor 18, in parallel with which such an electric motor 19 is applied. the output pins of the uncontrolled bridges are interconnected through LC chains consisting of series-connected throttles 20 and a capacitor 21, throttles 22 and a capacitor 23. With inverse control of alternating voltage, each loads of 2k and 25 are included to the input of the corresponding uncontrolled bridge (shown by the dotted line in Fig. 1). Consider the operation of the device with inverse regulation of the constant voltage. When the pulse-width inverse voltage regulation during the period T (Fig. 2c1) replicates the voltage curve, the thyristors 16 and 18 turn on alternately. When the thyristor 16 is turned on at the interval O - t4 (Fig. 2a), the voltage on the electric motor 19 is shaded pulse Vdil and the current of the secondary winding i O (Fig. 2) of the phase It passes through this circuit: diode 13 motor 19 - diode 11 - phase -g secondary winding - diode 8 - thyristor 16 - diode 6 - phase q. At time t t4. the thyristor 18 is turned on, and the thyristor 16 is turned off by the capacitors 21 and 23 which turn out to be connected in series through the choke 20 and 22, the polarity of which is shown in FIG. 1 without brackets.
После включени тиристора 18 напр жение от источника питани к электродвигателю 19 не прикладываетс , однако ток через него сохран ет неизманное значение за счет энергии накопленной в индуктивности кор , котора предполагаетс имеет достаточно большую величину. Напр жение (фиг. 2а), приложенное к электродви17 , имеет вид незаштриховангателю ного импульса длительностью t , При этом ток ia (фиг. 2сГ) продолжающей работу фазы а , не мен сь по величине , протекает по цепи, в которую вместодвигател 19 входит тиристор 18, а вместо тиристора 16 - двигатель 17- При питании электродвигател 17 (фиг. 2-6) от неуправл емого моста А9 конденсаторы 21 и 23 зар жаютс до напр жени , знак которого показан на фиг, 1 в скобках и тем самым оказываютс подготовленными дл включени в уомент t Т тиристора 18. Включение тиристора 16 вновь приводит к подключению электродвигател 19 к импульсу посто нного напр жени длительностью tix и шунтированию электродвигател 17. При этом энерги , накопленна в индуктивности кор , замыкаетс через диоды t-9. Как видно из фиг. 2а при увеличении времени подключенного состо ни одной нагрузки на величину и t уменьшаетс врем включенного состо ни второй нагрузки на ту же величину u.t. Это приводит к изменению в противоположных направлени х среднего значени напр жени на нагрузках на величину MJ, равную и иа„51и(1п:о -Г где среднее значение напр жени неуправл емого выпр мител . В св зи с тем, что при достаточно большей индуктивности цепи кор фазный ток на интервале 120 эл. град, имеет непрерывную пр моугольную форму , искажени тока кривой значительно меньше, чем при широтно-импульсном регулировании напр жени на одной нагрузке, когда в кривой потребл емого тока на интервале 120эл. град импульсы тока чередуютс с паузами.After switching on the thyristor 18, the voltage from the power source to the electric motor 19 is not applied, however, the current through it retains an unmanned value due to the energy stored in the inductance of the core, which is assumed to have a sufficiently large value. The voltage (Fig. 2a) applied to the electric motor 17 has the form of a non-hatched impulse of duration t, and the current ia (Fig. 2cH) of the phase a that continues to work, does not change in magnitude, flows through the circuit where the thyristor enters together with the motor 19 18, and instead of the thyristor 16, the motor 17. When powering the electric motor 17 (Fig. 2-6) from the uncontrolled bridge A9, the capacitors 21 and 23 are charged to a voltage, the sign of which is shown in FIG. 1 in brackets and thus prepared for inclusion in time t T thyristor 18. Turning on thyristor 16 again leads to the connection of the electric motor 19 to a constant voltage pulse of duration tix and the shunting of the electric motor 17. At the same time, the energy accumulated in the inductance of the core is closed through the diodes t-9. As can be seen from FIG. 2a, with an increase in the time of the connected state of one load per magnitude and t, the time of the on state of the second load is reduced by the same value u.t. This leads to a change in opposite directions of the average value of the voltage on the loads by the magnitude MJ, equal to ui and 51i (1n: o - where is the average voltage of the uncontrolled rectifier. Due to the sufficiently large inductance The core phase current in the 120-degree electric range has a continuous rectangular shape, the distortion of the current curve is much less than with the pulse-width voltage regulation on one load, when in the current consumption curve in the 120-degree range the current pulses alternate with P auz.
Работа устройства в случае потре бителей переменного тока происходит аналогичным образом: при включенном тиристоре 16 напр жение на нагрузке 2 равно нулю, а на входе нагрузки 25 - линейному напр жению вторичных обмоток 3 при включенном тиристоре 18 и выключенном 16 - включаетс на грузка 2k, а напр жение на нагрузке 25 становитс равным нулю.In the case of ac consumers, the device operates in the same way: when the thyristor 16 is turned on, the voltage on load 2 is zero, and on the input of load 25 — to the linear voltage of secondary windings 3 when the thyristor 18 is turned on and 16 off — on load 2k, and the voltage on load 25 becomes zero.