Устройство для регулирования трехфазного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02M5/04 H02P13/16 

t

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовэтельной технике и может быть использовано, например, для широтно-импульсного регулирования напряжения питания асинхронных двигателей.

Известно устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее управляемые ключи и согласующий трансформатор С 11Недостатками этого устройства являются невысокие энергетические показатели наличия накопителей реактивной энергии и возникновение перенапряжений на коммутирующих элементах в процессе работы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для .регулирования трехфазного напряжения, содержащее управляемые ключи, каждый из которых включ между соответствующим входным и выходным выводом и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых соединены пофазно с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой f2.

Недостатками этого устройства яв|ляются искажение формы выходного напряжения и невысокие энергетические показатели из-за невозможности свободной циркуляции реактивной энергии и наличия перенапряжений на управляемых ключах.

Цель изобретения - улучшение качества выходного напряжения и повышение энергетических показателей.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для регулирования трехфазного напряжения, содержащем управляемые ключи, каждый из которых включен между соответствующим входным .и выходным выводом и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых соединены пофазно с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзисторных пар соединены между собой, а выходные выводы пофазно подключены к общим точкам соединения эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар.

293532

На чертеже приведена функциональная Схема устройства.

Устройство содержит управляемые ключи 1-3, каждый из которых включен 5 соответственно между входными -6 и выходными выводами, и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни, выводы 10 коллекторов транзисторов 11 и катодов диодов 12

10 которых соединены пофазно с входными выводами k-6, а другие выводы 13 коллекторов транзисторов и катодов диодов 15 всех диодно-транзисторных пар 1-3 соединены между собой,

15 нагрузку 1б, резистор 17 и вспомогательные диоды 18 и 19 для управления диодно-тиристорными парами.

При этом выходные выводы 7-9 пофазно подключены к общим точкою соединения эмиттеров транзисторов 11 и k, анодов диодов 12 и 15 соответствующих диодно транзисторных пар 1-3. . Устройство работает следующим

5 образом.

Регулирование напряжения, подаваемого на нагрузку 10, в частности на асинхронный двигатель, осуществляется за счет широтно-импульсной

0 модуляции напряжения питания. При этом в течение каждого полупериода выходные выводы 7-9 подключаются и отключаются от питающей сети, подаваемой на входные выводы fi-6,

Допустим, что в момент включения питания соотношение напряжений в фазной сети таково, что напряжения Уд и U( - положительны, а напряжение и 5 - отрицательно. При этом управляющий сигнал поступает на транзисторы 11 диодно-тиристорных пар 1-3, а фаза В нагрузки 16 подключается к фазе В питающей сети через диод 1.2 диодно-транзисторной пары 2.

5 Включение транзисторов осуществляется подачей управляющего напряжения на их базы, причем.плюс этого напряжения поступает на точку а, а ми. нус - на о. Ток управления транзистором протекает через переход база эмиттер, резистор 17 и диод 18. Падение напряжения на резисторе 17 и диоде 18 прикладывается к переходу база - эмиттер транзистора 11 диодно-транзисторной пары 2 и имеет полярность обратную полярности напряжения у 1равления для этого транзистора. Это способствует более надежному запертому состоянию трлнзистора. Отключение нагрузки от сети осуществляется снятием управляющего сигнала с.базы транзисторов 11 диодно-транзисторных пар 1-3. После этого, во избежание перенапряжений на элементах устройства, возникающих при коммутации нагрузки 16 с ре активной мощностью, необходимо орга низовать пути свободной ее циркуляции. Это достигается тем, что в момент снятия управляющего сигнала с транзисторов.11 подается сигнал управления на базы транзисторов Н диодно-транзисторных пар 1-3. При этом плюс напряжения управления под ется на точку о , а минус - на томкуО . Ток управления этим транзисто ром протекает аналогичным путем: пе реход база - эмиттер, резистор 17 и диод 19. Создаваемое падение напряжения на резисторе 1 и диоде 19, имеющее обратную по отношению ,к напряжению управления полярность, спо собствует более быстрому запиранию транзистора 11 и надежному удерживанию его в закрытом состоянии. Открывшиеся транзисторы 1й диодно-тиристорных пар. 1-3 создают цепь для свободной циркуляции реактивной мощ ности нагрузки 1б между ее Лазами. В рассматриваемый момент времени коммутации ток, протекающий в фазе В от нагрузки в питающую сеть, через диод 15 и открытые транзисторы Т диодно-тиристорных пар 1 и 2 замыкается на фазы А и С нагрузки 16. Для дальнейшего формирования . 3г+ кривой напряжения на нагрузке 16 снова открывают транзисторы 11. Процесс закрытия транзисторов при этом протекает аналогично. Кроме укаэанного соотношения напряжений питающей сети, возможно и такое, когда напряи Е, и Uc жения Уд - положительно, а отрицательны. В этом случае для подсоединения нагрузки к питающей сети включается только транзистор 11 диодно-транзисторной пары 1, а другие фазы присоединяются диодами 12 диодно-транзисторных пар 2 и 3- В момент коммутации для получения цепей свободной циркуляции реактивной мощности достаточно включить транзистор 1Л фазы Л, две другие фазы замыкаются на эту фазу через диоды 15 моста 1. В дальнейшем регулятор работает аналогичным образом. Изменяя время подачи импульсов управления на включение и отключение транзисторов 11 и 1 по отношению начала синусоид, можно сформировать любой закон широтно-импульсной модуляции переменного напряжения, поступающий на нагрузку. Таким образом, в момент наличия напряжения на нагрузке включены транзисторы 11 и диоды 12, а в момент отсутствия напряжения - транзисторы 1 + и диоды 15 диодно-транзисторных пар 1-3. причем напряжение на нагрузке 16 в этот момент равно нулю и форма модулируемого напряжения не искажается.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее управляемые ключи, каждый из которых включен между соотвётствукхцими входным и выходным выводами и выполнен в виде двух диодно-Транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых пофазно соединены с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения и повышения энергетических.показателей, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзистррны.х пар соединены между собой, а выходные выводы пофазно подключены к общим точкам соединения эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар. О) 10 со са ел со