Источник электроэнергии постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5у 4 H 02 Р 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

H А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096308/24-07 (22) 04.08.86 (46) 15.06.88. Нюл, У 22 (71) Пермский политехнический инсти- тут (72) 1O.H.Õèæíÿêoâ (53) 621.355.16:621.314.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 462262, кл. H 02 P 9/30, 1970..

Крайцберг 11.И. Импульсные методы регулирования цепей постоянного тока с помощью тиристоров. М.: Энергия, 1969, с,81-82. (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения возможности длительного повышения напряжения на выходе источ„„Я0„„14О3336 А 1 ника электроэнергии постоянного тока, происходящего из-за срывов коммутации основного и гасящего тиристоров.

Источник эл.энергии пост. тока содержит г-р 1 пост. тока 1 с обмоткой возбуждения 9, основной 3 и гасящий

4 тиристоры, пороговый элемент б, устр-во 13 управления тиристорами, релейный элемент 16 с контактами 19, 20, 30-32, релейный элемент 22 с контактами 23-27;При срыве процесса переключения тиристоров выходное напряжение r-ра 1 увеличивается, что приводит к срабатыванию релейного элемента 16. В результате этого тиристор 4 включается, а тиристор 3 saпирается, что вызывает снижение тока возбуждения и выходного напряжения

r-pa-пост. тока до заданного уровня.

1 ил.

1403336

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым гене раторным источникам электроэнергии постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения возможности длительного повышения напряжения на выходе источника электроэнергии постоянного тока, 10 происходящего из-за срывов коммута ции основного и гасящего тиристоров.

На чертеже представлена электри-!

: ческая схема предлагаемого источника электроэнергии постоянного тока. 15

Источник электроэнергии постоян ного тока содержит генератор 1 постоянного тока, минусовой силовой вывод 2 которого соединен с катодами основного 3 и гасящего 4 тиристоров и с одним выводом 5 входа порогового

, элемента б, а плюсовой силовой вывод 7 — с другим выводом 8 входа порого вого элемента, через параллельно соединенные обмотку 9 возбуждения генератора постоянного тока и гасящий диод 10 — с анодом основного тиристора 3, а через резистор 11 — с анодом гасящего тиристора 4, связанного через коммутирующий конденсатор 12 30 ,с анодом основного тиристора 3. Уст ройство 13 управления тирйсторами, подключенное входом к выходу порого,вого элемента 6, а первым 14 и вторым 15 выходами соответственно к управляющим переходам основного 3 и гасящего 4 тиристоров, первый релейный элемент 16 с напряжением срабатывания, меньшим или равным напряжению срабатывания порогового элемента 40

6, обмоткой 17, выводы которой связаны с силовыми выводами генератора постоянного тока через резистор 18 настройки первого релейного элемента, и размыкающими контактами 19 и 20, соединенными последовательно с ограничительным резистором 21, связаны между собой анод и катод основного тиристора 3. Источник электроэнергии постоянного тока также содержит второй релейный элемент 22 с напряжением срабатывания, большим напряжения срабатывания порогового элемента 6, первыми 23 и 24 и вторыми 25 и 26 размыкающими контактами и замыкающими контактами 25 и 27, первый 28 и второй

29 конденсаторы. Первый релейный элемент 16 также имеет дополнительные размыкающие 30 и 31 и замыкающие 30 и

32 контакты. Причем выводы обмотки 33 второго релейного элемента через резистор 34 настройки второго релейного элемента и резистор 18 настройки первого релейного элемента связаны с выводами обмотки 17 первого релейного элемента и через первые размыкающие контакты 23 и 24 второго релейного элемента обмотки первого и второго релейных элементов связаны с силовыми выводами 2 и 7 генератора постоянного тока, первый конденсатор 28 подключен к выводам обмоток 33 второго релейного элемента и через вторые размыкающие контакты 25 и 26 второго релейного элемента — параллельно второму конденсатору 29, подключенному параллельно замыкающим контактам 25 и 27 второго релейного элемента. Коммутирующий конденсатор 12 подсоединен одним вывоцом к аноду основного тиристора, а другим выводом через размыкающие контакты 30 и 31 первого релейного элемента — к плюсовому силовому выводу 7 генератора постоянного тока и через замыкающие контакты 30 и 32 первого релейного элемента — к аноду гасящего тиристора.

Источник электроэнергии постоянного тока работает следуюир м образом.

При начальном возбуждении генератора 1 постоянного тока первый и второй релейные элементы находятся в начальном состоянии и ток ьозбуждения генератора постоянного тока протекает по цепи: плюсовой силовой вывод 7 генератора постоянного тока, его обмотка 9 возбуждения, аграпичительный резистор 21, размыкающие кон" такты 19 и 20 релейного элемента, минусовой силовой вывод 2 генератора постоянного тока.Р это время ток возбуждения и выходное напряжение генератора постоянного тока через размыкающие кочтакты 30 и 31 первого релейного элемента происходит заряд коммутирующего конденсатора 12.

При достижении выходным напряжением генератора определенной величины, открывается основной тиристор 3 и основная часть тока возбуждения генератора постоянного тока начинает протекать через него, облегчая в дальнейшем разрыв цепи начального возбуждения размыкающими контактами 19 и 20.

В момент времени, когда выходное напряжение генератора становится

4

В источнике электроэнергии постоянного тока ликвидация срыва переключений тиристоров производится автоматически без отключения генератора чостоянного тока от сети. При срыве процессов переключения тиристоров ток возбуждения и выходное напряжение генератора постоянного тока начинают увеличиваться.

Когда выходное напряжение генератора постоянного тока становится равным напряжению срабатывания второго релейного элемента, второй релейный элемент срабатывает и посредством размыкающих контактов 23 и 24 отключает положительный силовой вывод генератора от цепей обмоток первого и второго релейных элементов, а также шунтирует второй конденсатор 29 замыкающими контактами 25 и 27. При этом второй конденсатор быстро разряжается, первый релейный элемент отключается, замыкая контакты 30 и 31, начинается заряд коммутирующего конденсатора 12, первый конденсатор 28 разряжается на обмотку реле цепи управления второго релеййого элемента, не давая ему отключиться, выходное напряжение генератора продолжает расти, а устройство управления тиристорами постоянно подает сигнал на включение гасящего тиристора. В момент, когда напряжение на первом конденсаторе 28 становится ниже напряжения отпускания реле второго релейного элемента 22, второй релейный элемент замыкает размыкающие контакты 23 и 24, подавая питание от генератора постоянного тока на первый релейный элемент, который срабатывает, замыкая контакты 30 и 32 и подавая запирающее напряжение коммутирующего конденсатора 12 на основной тиристор 3. Основной тиристор запирается, что вызывает снижение тока возбуждения и выходного напряжения генератора постоянного тока до заданного уровня.

При отключении второго релейного элемента замыкаются контакты 25 и 26, что приводит в первый момент времени к перераспределению зарядов между первым и вторым конденсаторами с понижением напряжения первого конденсатора 28, В дальнейшем первый и второй конденсаторы заряжаются. Причем емкость второго конденсатора должна выбираться такой, чтобы заряд кон35

3 140333 равным напряжению срабатывания первого релейного элемента, последний срабатывает, разрывая цепь начального возбуждения генератора постоянно5 го тока и своими замыкающими контактами 30 и 32 подключает вывод заряженного коммутирующего конденсатора

12 к аноду вспомогательного тиристора 4, который в этот момент закрыт.

При достижении выходным напряжением генератора величины напряжения срабатьгвания порогового элемента 6, он срабатывает и устройство управления тиристорами 13 снимает управляющий сигнал с основного тиристора и подает сигнал на открытие вспомогательного тиристора 4, который открывается, подавая на основной тиристор

3 напряжение зап! р-::ющей полярности заряженного коммутирующего конденсатора 12. Основной тиристор при этом запирается, а тс к «оэб -;кдения и выходное напряжение генератора постоян-ного тока начинают уменьшаться, ком- 25 мутирующий конденсатор 12 при этом перезаряжается обратным напряжением..

Напряжения срабатывания первого релейного элемента и порогового элемента следует выбирать как можно 30 блйже друг к другу по величине, так как при этом коммутирующий конденсатор зарядится до максимального напряжения и запирание основного тиристора будет более надежным, Уменьшение выходного напряжения генератора постоянного тока будет проходить до величины, равной напряжению отпускания порогового элемента 6, при ко-ором устройство 13 управления тиристорами снимает управляющий сигнал с вспомогательного тиристора и подает его на основной тиристор. Происходит обратная коммутация тиристоров и выходное напря- 45 жение генератора постоянного тока вновь увеличивается. Переключения ти- ристоров 3 и 4 происходят периодически. При этом средняя величина выходного напряжения генератора постоянного тока остается постоянной.

Однако при работе источника электроэнергии постоянного тока возможны срывы процессов переключения тиристоров 3 и 4, при которых основной и

55 вспомогательный тиристоры находятся в открытом состоянии одновременно, а коммутирующий конденсатор остается разряженным.!

403336

Формула изобретения

Составитель А.Акимов

Техред А.Кравчук

Редактор НЗ,Середа

Корректор И.Муска

Заказ 3003/54 Тираж 583

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 денсаторов происходил достаточно

Медленно и к моменту конца их заряда выходное напряжение генератора успеЛо бы уменьшиться до величины, меньэ Шей напряжения срабатывания второго релейного элемента. Это предотвратит ложное повторное срабатывание второго релейного элемента.!

О

Таким образом, в предлагаемом источнике электроэнергии постоянного тока обеспечивается автоматическая лйквидация срывов процесса переключения тиристоров, что повышает надеж- 15 нъесть его работы.

Источник электроэнергии постоян- 20 ного тока, содержащий генератор постоянного тока, минусовой силовой в вод которого соединен с катодами основного и гасящего тиристоров и с о 1ним выводом входа порогового эле- 2Б м нта, а плюсовой силовой вывод — с другим выводом входа порогового элемента через параллельно соединенные обмотку возбуждения генератора пбстоянного тока и гасящий диод — 30 с анодом основного тиристора, а через резистор — с анодом гасящего тирйстора, связанного через коммутирующий конденсатор с анодом основног тиристора, устройство управления тйристорами, подключенное входом к в@ходу порогового элемента, а первым и вторым выходами соответственно к уПравляющим переходам основного и гасящего тиристоров, первый релейный 40 элемент с напряжением срабатывания, меньшим или равным напряжению срабатывания порогового элемента, обмоткой, выводы которой связаны с силовыми выводами генератора постоянного тока и размыкающими контактами, через которые связаны между собой анод и катод основного тиристора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности работы путем исключения возможности длительного повышения напряжения на выходе источника электроэнергии постоянного тока, происходящего из-за срывов коммутации основного и гасящего тиристоров, дополнительно введены второй релейный элемент с напряжением срабатывания,большим напряжения срабатывания порогового элемента, первыми и вторыми размыкающими контактами и замыкающими контактами, первый и второй конденсаторы, первый релейный элемент выполнен с дополнительными размыкающими и замыкающими контактами, причем выводы обмоток второго релейного элемента связаны с выводами обмоток первого релейного элемента и через первые размыкающие контакты второго репейного элемента обмот.ки первого и второго релейных элементов связаны с силовыми выводами генератора постоянного тока, первый конденсатор подсоединен к выводам обмотки второго релейного элемента и через вторые размыкающие контакты второго релейного элемента параллельно второму конденсатору, подключенному параллельно размыкающим контактам второго релейного элемента, коммутирующий конденсатор подсоединен одним выводом к аноду основного тиристора, а другим выводом через размыкающие контакты первого релейного элемента к плюсовому силовому выводу генератора постоянного тока и через замыкающие контакты первого релейного элемента— к аноду гасящего тиристора.