Патент ссср 408607

 

О П И С А Н И Е (»)408607

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 31.05.71 (21) 1665503/24-7 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.01.74. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 08.10.74 (51) М. Кл, Н 02m 3/14

G 05f 1/5á

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и аткрытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Л. В. Бирзниек (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ НА НАГРУЗКЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известны устройства для импульсного регулирования напряжения на нагрузке постоянного тока, содержащие входной индуктивно-емкостной фильтр тиристорный прерыватель, диод, включенный параллельно выходным клеммам, дроссель и конденсатор. Однако такие устройства не позволяют регулировать напряжение на нагрузке как ниже, так и выше величины напряжения источника питания.

В большинстве же случаев для стабилизации требуемого (заданного) напряжения на нагрузке при изменениях входного напряжения необходимо осуществлять регулирование выходного напряжения устройства как ниже, так и выше величины напряжения источника питания. Такое импульсное регулирование, в частности, целосообразно также на тех электротранспортных средствах, которые продолжительное время вынуждены работать при пониженном напряжении источника питания (контактной сети, аккумуляторной батареи) .

В этих случаях для обеспечения запроектированных тяговых свойств (скорости, ускорения) требуется не только плавное увеличение напряжения тяговых двигателей до уровня напряжения источника питания, но и ее повышение до величины номинального напряжения двигателей.

Цель изобретения — обеспечение плавного регулирования среднего значения напряжения на нагрузке как ниже, так н выше входного напряжения.

Это достигается за счет того, что положительный зажим конденсатора входного фильтра соединен с выходным положительным зажимом и катодом диода через тиристорный

10 прерыватель и конденсатор, а общая точка прерывателя и конденсатора через дроссель— с отрицательным выходным зажимом.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2—

15 временная диаграмма устройства.

На чертежах: 1 — дроссель входного фильтра, 2 — конденсатор входного фильтра; 8— тиристорный прерыватель; 4 — конденсатор, 20 5 — дроссель; б — диод; 7 — нагрузка, которая в общем случае может состоять из индуктивности, омического сопротивления и противо-э.д.с. двигателей или аккумуляторной батареи; U — среднее значение напряжения

25 источника питания; и0 — мгновенное значение напряжения на нагрузке; Uq — среднее значение напряжения на нагрузке; U4 — среднее значение напряжения на конденсаторе 4; Т— период импульсного цикла прерывателя 8; з0 уТ=Х вЂ” продолжительность проводящего состояния прерывателя;

408607

Ра-. 2

Составитель В. Круглова

Техред Г. Васильева Корректор В. Гутман

Редактор T. Загребельная

Заказ 1207/185 Изд. № 421 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» у — коэффициент заполнения импульсного цикла прерывателя; (1 — у) T — продолжительность непроводящего состояния прерывателя. .В интервале времени уТ, когда прерыватель 8 находится в проводящем состоянии, ток проходит по цепи: дроссель 1 (конденсатор 2) — прерыватель 8 — дроссель 5 — дроссель 1 (конденсатор 2) и по цепи: дроссель

1 (конденсатор 2) — прерыватель 8 — конденсатор 4 — нагрузка 7 — дроссель 1 (конденсатор 2). В этом промежутке времени ток дросселя 5 и ток нагрузки 7 возрастают, так как к дросселю 5 приложено напряжение U, а к нагрузке 7 (и диоду 6) — сумма напряжений U+U4. (Для изложения принципа работы устройства принято, что конденсаторы 2 и 4 имеют достаточно большую емкость и что пульсациями их напряжений поэтому можно пренебречь). В интервале времени (1 — у) Т, когда прерыватель 8 разомкнут, ток, обусловленный э.д.с. самоиндукции дросселя 5, заряжает конденсатор 4 по цепи: дроссель 5— диод 6 — конденсатор 4 — дроссель 5, а ток нагрузки 7, поддерживаемый э.д.с, самоиндукции обмоток или катушек этой цепи, замыкается по цепи: нагрузка 7 — диод 6 — нагруз ка 7. iB этом интервале времени ток дросселя

5 и ток нагрузки 7 уменьшается, а напряжение конденсатора 4 повышается (в предыдущем интервале времени напряжение конденсатора 4 уменьшалось) . ,Как показывают аналитические и экспериментальные исследования, меняя коэффициент заполнения импульсного, цикла прерывателя, можно плавно регулировать среднее значение напряжения сто на нагрузке от определенного минимального значения (близкого к нулю) до максимального значения, которое в два и более раз может превышать величину напряжения источника питания, Предельное максимальное значение выходного напряжения зависит от величин омических сопротивлений в цепи источника питания и омического сопротивления дросселя 5.

10 Предлагаемое устройство может быть применено в различных областях электропривода и автоматики, в частности для безреостатного пуска и стабилизации напряжения тяговых двигателей перспективных электротранспортных средств постоянного тока с импульсным регулированием и в автономных системах электроснабжения пассажирских вагонов.

20 Предмет изобретения

Устройство для импульсного регулирования напряжения на нагрузке постоянного тока, содержащее входной индуктивно-емкост25 ной фильтр, тиристорный прерыватель, диод, включенный параллельно выходным клеммам, дроссель и конденсатор, отлича ощееся тем, что, с целью плавного регулирования среднего значения напряжения на нагрузке как

30 ниже, так и выше входного напряжения, положительный зажим конденсатора входного фильтра соединен с выходным положительным зажимом и катодом диода через тиристорный прерыватель,и конденсатор, а общая

35 точка прерывателя и конденсатора через дроссель — с отрицательным выходным зажимом.