Регулятор переменного напряжения Российский патент 2024 года по МПК G05F1/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано как для регулирования напряжения в электрических сетях, так и для ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях.

Уровень техники

Известен регулятор переменного напряжения (патент RU № 2612621, МПК G05F 5/04) содержащий основной и вольтодобавочный трансформатор, тиристорные ключи, а также фазочувствительный блок и блок сравнения, выходы которых связаны между собой и с соответствующими тиристорными ключами, обеспечивающий уменьшение асимметрии выходного напряжения при помощи вспомогательного логического элемента «И» и нуль-органа, вход которого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, а его выход через элемент задержки соединен с одним из входов вспомогательного логического элемента «И», второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнения, а его выход - с входом усилителя блока сравнения.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности обусловленные:

- отсутствием возможности работы в дополнительном режиме ограничения тока короткого замыкания в электрических сетях;

- низкой стабильностью регулируемого напряжения,

при одновременно низкой надежности.

Наиболее близким аналогом-прототипом к заявляемому техническому решению является регулятор переменного напряжения (патент RU № 2713739, МПК G05F 1/30).

Регулятор переменного напряжения содержит: основной трансформатор; вольтодобавочный трансформатор; два блока тиристорных ключей; фазочувствительный блок, выполненный с использованием двух измерительных трансформаторов, двух нуль-органов, логического элемента «И»; блок сравнения, выполненный с использованием нуль-органа, логического элемента «ИЛИ», логического элемента «И»; два усилителя; два элемента задержки; измерительный трансформатор напряжения; вспомогательный нуль-орган; вспомогательный логический элемент «И»; два логических элемента «НЕ»; три логических элемента «И»; вспомогательный логический элемент «ИЛИ»; дополнительный вход, при этом первый входной вывод основного трансформатора и второй входной вывод вольтодобавочного трансформатора служат выходом регулятора переменного напряжения; второй входной вывод основного трансформатора и второй входной вывод вольтодобавочного трансформатора служат входом регулятора переменного напряжения; третий входной вывод основного трансформатора соединен с первым входным выводом вольтодобавочного трансформатора; первый выходной вывод основного трансформатора подключен к первому входу измерительного трансформатора напряжения, второму выходному выводу вольтодобавочного трансформатора, второму выводу первого блока тиристорных ключей, второму входу фазочувствительного блока; второй выходной вывод основного трансформатора подключен ко второму входу измерительного трансформатора напряжения, второму выводу второго блока тиристорных ключей, третьему входу фазочувствительного блока; первый выходной вывод вольтодобавочного трансформатора подключен к первому входу фазочувствительного блока и первым выводам первого и второго блоков тиристорных ключей; выходы измерительного трансформатора напряжения подключены параллельно к первому и второму входам блока сравнения и вспомогательного нуль-органа, выход которого подключен через первый элемент задержки ко второму входу вспомогательного логического элемента «И» и через второй элемент задержки к первому входу первого логического элемента «И»; выход блока сравнения подключен к первому входу вспомогательного логического элемента «И» и через первый логический элемент «НЕ» ко второму входу первого логического элемента «И»; выход фазочувствительного блока подключен к третьему входу блока сравнения и первому входу вспомогательного логического элемента «ИЛИ», второй вход которого подключен к выходу первого логического элемента «И»; выход второго логического элемента «И», через первый усилитель, подключен к управляющему входу первого блока тиристорных ключей; выход третьего логического элемента «И», через второй усилитель, подключен к управляющему входу второго блока тиристорных ключей; дополнительный вход, через второй логический элемент «НЕ», подключен ко вторым входам второго и третьего логических элементов «И»; выходы вспомогательного логического элемента «ИЛИ» и вспомогательного логического элемента «И», подключены, соответственно, к первым входам второго и третьего логических элементов «И»; первый и второй входы первого и второго измерительных трансформаторов служат, соответственно, первым, вторым и первым, третьим входами фазочувствительного блока, выходом которого служит выход логического элемента «И», входы которого, через первый и второй нуль-органы подключены, соответственно, к выходам первого и второго измерительных трансформаторов; первый и второй входы нуль-органа служат, соответственно, первым и вторым входами блока сравнения, выходом которого служит выход логического элемента «И», соединенный со вторым входом логического элемента «ИЛИ», первый вход которого служит третьим входом блока сравнения, а выход подключен к первому входу логического элемента «И», второй вход которого соединен с выходом нуль-органа.

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности обусловленные:

- отсутствием возможности контроля величины допустимого тока;

- низкой стабильностью регулируемого напряжения,

при одновременно низкой надежности.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к расширению функциональных возможностей при одновременном повышении надежности.

Технический результат достигается тем, что в регулятор переменного напряжения содержащий: основной трансформатор; вольтодобавочный трансформатор; фазочувствительный блок, выполненный с использованием двух измерительных трансформаторов, двух нуль-органов, логического элемента «И»; блок сравнения, выполненный с использованием нуль-органа, логического элемента «ИЛИ», логического элемента «И»; два элемента задержки; измерительный трансформатор напряжения; вспомогательный нуль-орган; вспомогательный логический элемент «И»; логический элемент «НЕ»; три логических элемента «И»; вспомогательный логический элемент «ИЛИ», при этом второй входной вывод основного трансформатора является первым выводом входной цепи регулятора переменного напряжения; второй входной вывод вольтодобавочного трансформатора является вторым выводом как входной так и выходной цепи регулятора переменного напряжения; третий входной вывод основного трансформатора соединен с первым входным выводом вольтодобавочного трансформатора; первый выходной вывод основного трансформатора подключен к первому входу измерительного трансформатора напряжения, второму выходному выводу вольтодобавочного трансформатора, второму входу фазочувствительного блока; второй выходной вывод основного трансформатора подключен ко второму входу измерительного трансформатора напряжения, третьему входу фазочувствительного блока; первый выходной вывод вольтодобавочного трансформатора подключен к первому входу фазочувствительного блока; выходы измерительного трансформатора напряжения подключены параллельно к первому и второму входам блока сравнения и вспомогательного нуль-органа, выход которого подключен через первый элемент задержки ко второму входу вспомогательного логического элемента «И» и через второй элемент задержки к первому входу первого логического элемента «И»; выход блока сравнения подключен к первому входу вспомогательного логического элемента «И» и через логический элемент «НЕ» ко второму входу первого логического элемента «И»; выход фазочувствительного блока подключен к третьему входу блока сравнения и первому входу вспомогательного логического элемента «ИЛИ», второй вход которого подключен к выходу первого логического элемента «И»; выходы вспомогательного логического элемента «ИЛИ» и вспомогательного логического элемента «И», подключены, соответственно, к первым входам второго и третьего логических элементов «И», вторые входы которых соединены между собой; первый и второй входы первого и второго измерительных трансформаторов служат, соответственно, первым, вторым и первым, третьим входами фазочувствительного блока, выходом которого служит выход логического элемента «И», входы которого, через первый и второй нуль-органы подключены, соответственно, к выходам первого и второго измерительных трансформаторов; первый и второй входы нуль-органа служат, соответственно, первым и вторым входами блока сравнения, выходом которого служит выход логического элемента «И», соединенный со вторым входом логического элемента «ИЛИ», первый вход которого служит третьим входом блока сравнения, а выход подключен к первому входу логического элемента «И», второй вход которого соединен с выходом нуль-органа, введены блок защиты, два оптосимистора, исполняющие функции ключей, и два формирователя импульсов, причем: вход первого формирователя импульсов соединен с выходом второго логического элемента «И», а выходы подключены к управляющему входу первого оптосимистора; вход второго формирователя импульсов соединен с выходом третьего логического элемента «И», а выходы подключены к управляющему входу второго оптосимистора; первые выводы первого и второго оптосимисторов подключены к первому выходному выводу вольтодобавочного трансформатора и первому входу фазочувствительного блока; второй вывод первого оптосимистора подключен ко второму входу фазочувствительного блока, второму выходному выводу вольтодобавочного трансформатора, первому входу измерительного трансформатора напряжения; второй вывод второго оптосимистора подключен ко второму выходному выводу основного трансформатора, второму входу измерительного трансформатора напряжения, третьему входу фазочувствительного блока; первый выход блока защиты служит первым выводом выходной цепи регулятора переменного напряжения; первый вход блока защиты соединен с первым входным вывод основного трансформатора; второй и третий входы блока защиты подключаются к сети; второй выход блока защиты соединен со вторыми входами второго и третьего логического элемента «И», при этом: блок защиты содержит источник постоянного напряжения, L-цепь, служащую одновитковой обмоткой магнитопровода с воздушным зазором, в котором расположен магнитодиод, делитель напряжения, переменный резистор, компаратор, JK триггер, дифференцирующую цепь, причем: первый и второй входы источника постоянного напряжения подключены ко второму и третьему входам блока защиты; нулевой выход источника постоянного напряжения заземлен, а потенциальный выход источника постоянного напряжения, с уровнем логической единицы, соединен с С-входом JK триггера, третьим выводом переменного резистора, входным выводом делителя напряжения и дифференцирующей цепи, опорный вывод которых заземлен, а сигнальный вывод подключен, соответственно, ко второму входу компаратора и J-входу JK триггера; первый и второй выводы переменного резистора соединены с первым входом компаратора и анодом магнитодиода, катод которого заземлен; выход компаратора подключен к K-входу JK триггера, Q-выход которого служит вторым выходом блока защиты; первый вывод L-цепи служит первым выходом блока защиты; второй вывод L-цепи служит первым входом блока защиты.

Краткое описание чертежей

На фиг. представлена функциональная схема регулятора переменного напряжения.

Осуществление изобретения

Регулятор переменного напряжения (фиг.) содержит: основной трансформатор 1; вольтодобавочный трансформатор 2; оптосимисторы 3 и 4, исполняющие функции ключей; фазочувствительный блок 5, выполненный с использованием измерительных трансформаторов 6 и 7, нуль-органов 8 и 9, логического элемента «И» 10; блок сравнения 11, выполненный с использованием нуль-органа 12, логического элемента «ИЛИ» 13, логического элемента «И» 14; формирователи импульсов 15 и 17; элементы задержки 16 и 22; измерительный трансформатор напряжения 18; вспомогательный нуль-орган 19; вспомогательный логический элемент «И» 20; логический элемент «НЕ» 21; логические элементы «И» 23, 25 и 26; вспомогательный логический элемент «ИЛИ» 24; блок защиты 27 выполненный с использованием L-цепи 28, служащей одновитковой обмоткой магнитопровода 29 с воздушным зазором, в котором расположен магнитодиод 30, переменного резистора 31, компаратора 32, делителя напряжения 33, JK триггера 34, дифференцирующей цепи 35, источника постоянного напряжения 36, при этом первый и второй входы источника постоянного напряжения 36 подключены ко второму и третьему входам блока защиты 27, соединенными, соответственно, со вторым входным вывод основного трансформатора 1 и вторым входным выводом вольтодобавочного трансформатора 2, служащими входом регулятора переменного напряжения; нулевой выход источника постоянного напряжения 36 заземлен, а потенциальный выход, с уровнем логической единицы, соединен с С-входом JK триггера 34, третьим выводом переменного резистора 31, входным выводом делителя напряжения 33 и дифференцирующей цепи 35, опорный вывод которых заземлен, а сигнальный вывод подключен, соответственно, ко второму входу компаратора 32 и J-входу JK триггера 34; первый и второй выводы переменного резистора 31 соединены с первым входом компаратора 32 и анодом магнитодиода 30, катод которого заземлен; выход компаратора 32 подключен к K-входу JK триггера 34, Q-выход которого служит вторым выходом блока защиты 27 соединенного со вторыми входами логических элементов «И» 25, 26; второй вывод L-цепи 28 служит первым входом блока защиты 27 и соединен с первым входным выводом основного трансформатора 1; первый вывод L-цепи 28, служащий первым выходом блока защиты 27, и второй входной вывод вольтодобавочного трансформатора 2, служат выходом регулятора переменного напряжения; третий входной вывод основного трансформатора 1 соединен с первым входным выводом вольтодобавочного трансформатора 2; первый выходной вывод основного трансформатора 1 подключен к первому входу измерительного трансформатора напряжения 18, второму выходному выводу вольтодобавочного трансформатора 2, второму выводу оптосимистора 3, второму входу фазочувствительного блока 5; второй выходной вывод основного трансформатора 1 подключен ко второму входу измерительного трансформатора напряжения 18, второму выводу оптосимистора 4, третьему входу фазочувствительного блока 5; первый выходной вывод вольтодобавочного трансформатора 2 подключен к первому входу фазочувствительного блока 5 и первым выводам оптосимисторов 3 и 4; выходы измерительного трансформатора напряжения 18 подключены параллельно к первому и второму входам блока сравнения 11 и вспомогательного нуль-органа 19, выход которого подключен через элемент задержки 16 ко второму входу вспомогательного логического элемента «И» 20 и через элемент задержки 22 к первому входу логического элемента «И» 23; выход блока сравнения 11 подключен к первому входу вспомогательного логического элемента «И» 20 и через логический элемент «НЕ» 21 ко второму входу логического элемента «И» 23; выход фазочувствительного блока 5 подключен к третьему входу блока сравнения 11 и первому входу вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24, второй вход которого подключен к выходу логического элемента «И» 23; выход логического элемента «И» 25, через формирователь импульсов 15, подключен к управляющему входу оптосимистора 3; выход логического элемента «И» 26, через формирователь импульсов 17, подключен к управляющему входу оптосимистора 4; выходы вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24 и вспомогательного логического элемента «И» 20, подключены, соответственно, к первым входам логических элементов «И» 25 и 26; первый и второй входы измерительных трансформаторов 6 и 7 служат, соответственно, первым, вторым и первым, третьим входами фазочувствительного блока 5, выходом которого служит выход логического элемента «И» 10, входы которого, через нуль-органы 8 и 9 подключены, соответственно, к выходам измерительных трансформаторов 6 и 7; первый и второй входы нуль-органа 12 служат, соответственно, первым и вторым входами блока сравнения 11, выходом которого служит выход логического элемента «И» 14, соединенный со вторым входом логического элемента «ИЛИ» 13, первый вход которого служит третьим входом блока сравнения 11, а выход подключен к первому входу логического элемента «И» 14, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа 12.

Предлагаемый регулятор переменного напряжения работает следующим образом.

В момент времени, когда подается питающее напряжение на основной трансформатор 1, появляется напряжение на оптосимисторах 3 и 4, которое подается через измерительные трансформаторы 6 и 7 и нуль-органы 8 и 9 на два входа логического элемента «И» 10 фазочувствительного блока 5, а через измерительный трансформатор напряжения 18 и нуль-орган 12 на вход логического элемента «И» 14 блока сравнения 11 и элемент задержки 16 через вспомогательный нуль-орган 19.

Сформированный сигнал с выхода фазочувствительного блока 5 одновременно через вспомогательный элемент «ИЛИ» 24, логический элемент «И» 25, при наличии сигнала разрешения, поступающего со второго выхода блока защиты 27, при условии отсутствия перегрузки по току, подается на вход формирователя импульсов 15, который вырабатывает сигнал на своем выходе, и на вход логического элемента «ИЛИ» 13, в результате чего на выходе блока сравнения 11 появляется напряжение, которое сохраняется до момента прохождения напряжения сети через нулевое значение.

С выхода блока сравнения 11 сигнал подается на один из входов вспомогательного элемента «И» 20, на другой вход которого поступает сигнал с выхода элемента задержки 16, который запускается в момент прохождения напряжения через нулевое значение.

Далее по сигналу, появившемуся на выходе формирователя импульсов 15, при наличии сигнала разрешения, поступающего со второго выхода блока защиты 27, при условии отсутствия перегрузки по току, открывается оптосимистор 3, что приводит к снятию сигнала на выходе фазочувствительного блока 5.

В свою очередь, в соответствии с заданным углом регулирования, на выходе элемента задержки 16 вырабатывается импульс, который через вспомогательный логический элемент «И» 20, логический элемент «И» 26, при наличии сигнала разрешения, поступающего со второго выхода блока защиты 27, при условии отсутствия перегрузки по току, и формирователь импульсов 17 подается на оптосимистор 4.

Включение оптосимистора 4 приводит к введению вольтодобавочной ЭДС от первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора 2 в цепь питания основного трансформатора 1, что приводит к выключению оптосимистора 3 в момент смены полярности приложенного к оптосимистору 3 напряжения.

Открытие оптосимистора 4 приводит к снятию напряжения на выходе вспомогательного нуль-органа 19 и появлению его на выходе нуль-органа 8.

Такое состояние схемы сохраняется до момента времени, когда напряжение сети проходит через нулевое значение, и кратковременно вследствие этого исчезает напряжение на выходах нуль-органа 12 и вспомогательного нуль-органа 19, что приводит к снятию сигнала на выходе элемента задержки 16 и выходе блока сравнения 11.

При этом состояние оптосимисторов 3 и 4 не изменяется, оптосимистор 3 закрыт, а оптосимистор 4 проводит ток до момента времени, когда ток нагрузки проходит через нулевое значение, в результате чего происходит выключение оптосимистора 4 и появление напряжения на выходе вспомогательного нуль-органа 19.

Таким образом, возможно осуществить ввод вольтодобавочной ЭДС в течение времени от момента прохождения тока через нулевое значение до момента прохождения напряжения через нуль.

Для осуществления ввода вольтодобавочной ЭДС в течение времени от момента прохождения напряжения через нулевое значение до момента прохождения тока через нуль необходимо управлять моментом включения оптосимистора 3, что осуществляется с помощью элемента задержки 22, логического элемента «И» 23, логического элемента «НЕ» 21, вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24, логического элемента «И» 25, блока защиты 27.

Логический элемент «НЕ» 21 осуществляет инвертирование сигнала с выхода блока сравнения 11, создавая тем самым на выходе логического элемента «И» 23 условие для прохождения управляющего сигнала с выхода элемента задержки 22 на вход вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24 и далее, через логический элемент «И» 25, при наличии сигнала разрешения, поступающего со второго выхода блока защиты 27, на вход формирователя импульсов 15, только в течение времени от момента прохождения напряжения через нулевое значение до момента прохождения тока через нуль.

Подача сигнала с выхода вспомогательного нуль-органа 19 обеспечивает запуск элемента задержки 22 и последующее снятие сигнала с его выхода в моменты прохождения напряжения сети через нулевое значение.

В случае подачи сигнала с выхода элемента задержки 22 в течение времени от момента прохождения тока через нулевое значение до момента прохождения напряжения через нуль, прохождение сигнала на вспомогательный логический элемент «ИЛИ» 24 блокируется отсутствием разрешающего сигнала на выходе логического элемента «НЕ» 21.

В случае подачи сигнала с выхода элемента задержки 22 в течение времени от момента прохождения напряжения через нулевое значение до момента прохождения тока через нуль осуществляется включение оптосимистора 3.

Включение оптосимистора 3 приводит к выключению оптосимистора 4 в момент смены полярности приложенного к оптосимистору 4 напряжения.

Такое состояние схемы сохраняется до момента времени, когда ток проходит через нулевое значение, в результате чего происходит выключение оптосимистора 3 и появление напряжения на выходе нуль-органа 9 фазочувствительного блока 5.

В дополнительном режиме (в случае когда имеет место перегрузка по току, вплоть до короткого замыкания) блок защиты 27 формирует сигнал запрета (уровень логического нуля на втором выходе блока 27) поступающий на элементы «И» 25 и 26, и сигналы управления не поступают на формирователи импульсов 15, 17, что приводит к отключению управляющей обмотки вольтодобавочного трансформатора 2 от третичной обмотки основного трансформатора 1. В таком режиме вольтодобавочный трансформатор 2 будет работать как дроссель (его индуктивное сопротивление резко возрастет, при этом ток короткого замыкания, протекающий через основной трансформатор 1 и вольтодобавочный трансформатор 2, значительно снизится).

Как было показано выше, в момент подачи питания, в случае отсутствия перегрузки по току, блок защиты 27 переводит устройство в рабочее состояние, это происходит в следствии подачи на вторые входы элементов «И» 25, 26 разрешающего потенциала (единичного уровня) с Q-выхода JK триггера 34. В силу установления на K-входе уровня логического нуля, а на С-входе, J-входе, а значит и на Q-выходе JK триггера 34, уровня логической единицы.

Уровень логической единицы на С-входе JK триггера 34 обусловлен сигналом с потенциального выхода источника постоянного напряжения 36.

Уровень логической единицы на J-входе JK триггера 34 обусловлен скачком напряжения на выходе дифференцирующей цепи 35 в момент подачи сигнала с потенциального выхода источника постоянного напряжения 36.

Уровень логического нуля на K-входе JK триггера 34 обусловлен не срабатыванием компаратора 32 (в следствие отсутствия перегрузки по току).

Срабатывание компаратора 32 осуществляется при условии

U_МД>U_ДН (1)

где U_МД – напряжение падения на базе магнитодиода 30, поступающее на первый вход (U_вх+) компаратора 32;

U_ДН – напряжение с выхода делителя напряжения 33, поступающее на второй вход (U_вх-) компаратора 32.

Выходное напряжение делителя напряжения 33, U_ДН, пропорционально напряжению с потенциального выхода источника постоянного напряжения 36.

Напряжение падения на базе магнитодиода 30, U_МД, определяется:

- величиной напряжения с потенциального выхода источника постоянного напряжения 36;

- сопротивлением переменного резистора 31;

- сопротивлением базы магнитодиода 30, зависящим от величины поперечного магнитного поля.

А так как сопротивление базы магнитодиода 30 возрастает с увеличением поперечного магнитного поля, величина которого определяется величиной тока нагрузки регулятора переменного напряжения протекающего в L-цепи 28, служащей одновитковой обмоткой магнитопровода 29 с воздушным зазором, момент срабатывания компаратора 32 будет определяться величиной тока нагрузки и предварительно установленной величиной сопротивления переменного резистора 31.

Что, в свою очередь, обеспечивает:

- контроль величины допустимого тока нагрузки;

- защиту от возможной перегрузки по току,

а значит расширение функциональных возможностей регулятора переменного напряжения с одновременным увеличением надежности.

В случае прототипа, ввиду использования усилителей, к управляющим входам блоков тиристорных ключей постоянно прикладывается напряжение пропорциональное уровням логического нуля или единицы, что сопровождается варьированием величины инжекции носителей заряда, что, в свою очередь сказывается как на времени открывания, так и на времени запирания тиристоров. А значит на стабильности регулируемого напряжения и надежности устройства в целом. Кроме того, реализация блоков тиристорных ключей, на базе параллельно встречно включенных тиристоров, предполагает наличие дополнительной схемы управления включением тиристоров, что несомненно усложняет устройство и снижает его надежность.

Использование в предлагаемом устройстве формирователей импульсов, обеспечивающих формирование импульсного сигнала заданной амплитуды и длительности лишь при подачи на вход логической единицы, в совокупности с оптосимисторами, гарантирует фиксированные временные интервалы срабатывания ключей и не требует наличия дополнительной схемы управления, что несомненно оказывает положительное влияние как на стабильность регулируемого напряжения, так и надежность устройства в целом.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано как для регулирования напряжения в электрических сетях, так и для ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях. Регулятор переменного напряжения содержит: основной трансформатор; вольтодобавочный трансформатор; два оптосимистора, исполняющих функции ключей; фазочувствительный блок, выполненный с использованием двух измерительных трансформаторов, двух нуль-органов, логического элемента И; блок сравнения, выполненный с использованием нуль-органа, логического элемента ИЛИ, логического элемента И; два формирователя импульсов; два элемента задержки; измерительный трансформатор напряжения; вспомогательный нуль-орган; вспомогательный логический элемент И; логический элемент НЕ; три логических элемента И; вспомогательный логический элемент ИЛИ; блок защиты, выполненный с использованием L-цепи, служащей одновитковой обмоткой магнитопровода с воздушным зазором, магнитодиода, переменного резистора, компаратора, делителя напряжения, JK триггера, дифференцирующей цепи, источника постоянного напряжения. Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к расширению функциональных возможностей при одновременном повышении надежности. 1 ил.

Регулятор переменного напряжения, содержащий: основной трансформатор; вольтодобавочный трансформатор; фазочувствительный блок, выполненный с использованием двух измерительных трансформаторов, двух нуль-органов, логического элемента И; блок сравнения, выполненный с использованием нуль-органа, логического элемента ИЛИ, логического элемента И; два элемента задержки; измерительный трансформатор напряжения; вспомогательный нуль-орган; вспомогательный логический элемент И; логический элемент НЕ; три логических элемента И; вспомогательный логический элемент ИЛИ, при этом второй входной вывод основного трансформатора является первым выводом входной цепи регулятора переменного напряжения; второй входной вывод вольтодобавочного трансформатора является вторым выводом как входной, так и выходной цепи регулятора переменного напряжения; третий входной вывод основного трансформатора соединен с первым входным выводом вольтодобавочного трансформатора; первый выходной вывод основного трансформатора подключен к первому входу измерительного трансформатора напряжения, второму выходному выводу вольтодобавочного трансформатора, второму входу фазочувствительного блока; второй выходной вывод основного трансформатора подключен ко второму входу измерительного трансформатора напряжения, третьему входу фазочувствительного блока; первый выходной вывод вольтодобавочного трансформатора подключен к первому входу фазочувствительного блока; выходы измерительного трансформатора напряжения подключены параллельно к первому и второму входам блока сравнения и вспомогательного нуль-органа, выход которого подключен через первый элемент задержки ко второму входу вспомогательного логического элемента И и через второй элемент задержки к первому входу первого логического элемента И; выход блока сравнения подключен к первому входу вспомогательного логического элемента И и через логический элемент НЕ ко второму входу первого логического элемента И; выход фазочувствительного блока подключен к третьему входу блока сравнения и первому входу вспомогательного логического элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого логического элемента И; выходы вспомогательного логического элемента ИЛИ и вспомогательного логического элемента И подключены, соответственно, к первым входам второго и третьего логических элементов И, вторые входы которых соединены между собой; первый и второй входы первого и второго измерительных трансформаторов служат, соответственно, первым, вторым и первым, третьим входами фазочувствительного блока, выходом которого служит выход логического элемента И, входы которого через первый и второй нуль-органы подключены, соответственно, к выходам первого и второго измерительных трансформаторов; первый и второй входы нуль-органа служат, соответственно, первым и вторым входами блока сравнения, выходом которого служит выход логического элемента И, соединенный со вторым входом логического элемента ИЛИ, первый вход которого служит третьим входом блока сравнения, а выход подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа, отличающийся тем, что в устройство введены блок защиты, два оптосимистора, исполняющие функции ключей, и два формирователя импульсов, причем вход первого формирователя импульсов соединен с выходом второго логического элемента И, а выходы подключены к управляющему входу первого оптосимистора; вход второго формирователя импульсов соединен с выходом третьего логического элемента И, а выходы подключены к управляющему входу второго оптосимистора; первые выводы первого и второго оптосимисторов подключены к первому выходному выводу вольтодобавочного трансформатора и первому входу фазочувствительного блока; второй вывод первого оптосимистора подключен ко второму входу фазочувствительного блока, второму выходному выводу вольтодобавочного трансформатора, первому входу измерительного трансформатора напряжения; второй вывод второго оптосимистора подключен ко второму выходному выводу основного трансформатора, второму входу измерительного трансформатора напряжения, третьему входу фазочувствительного блока; первый выход блока защиты служит первым выводом выходной цепи регулятора переменного напряжения; первый вход блока защиты соединен с первым входным выводом основного трансформатора; второй и третий входы блока защиты подключаются к сети; второй выход блока защиты соединен со вторыми входами второго и третьего логического элемента И, при этом блок защиты содержит источник постоянного напряжения, L-цепь, служащую одновитковой обмоткой магнитопровода с воздушным зазором, в котором расположен магнитодиод, делитель напряжения, переменный резистор, компаратор, JK триггер, дифференцирующую цепь, причем первый и второй входы источника постоянного напряжения подключены ко второму и третьему входам блока защиты; нулевой выход источника постоянного напряжения заземлен, а потенциальный выход источника постоянного напряжения, с уровнем логической единицы, соединен с С-входом JK триггера, третьим выводом переменного резистора, входным выводом делителя напряжения и дифференцирующей цепи, опорный вывод которых заземлен, а сигнальный вывод подключен, соответственно, ко второму входу компаратора и J-входу JK триггера; первый и второй выводы переменного резистора соединены с первым входом компаратора и анодом магнитодиода, катод которого заземлен; выход компаратора подключен к K-входу JK триггера, Q-выход которого служит вторым выходом блока защиты; первый вывод L-цепи служит первым выходом блока защиты; второй вывод L-цепи служит первым входом блока защиты.