Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1984 года по МПК H02M5/257 H02P13/30 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл регулирования переменного напряжения в тех случаях, когда предъявляют высокие требования к синусоидальности формы выходного напряжения в пределах кал(дого полупериода при заданном законе нарастания амплитуды выхоДного напряжения от пол гпериода к полупериоду, в частности при испытаниях вентильных разрядников с частотой 50 Гц на ток утечки и на пробой.

Известно устройство для регулирования испытательного переменного на пряжения, содержа д ге автотрансформатор lj .

Недостаток устройства - наличиеподвижных контактов и трудность автоматизадаи процесса испытания.

Наиболее близким по технической СУ1ЦНОСТИ к предлагаемому является регулируемьй преобразователь переменного напряжен1Щ в переменное, содержапщй двунаправленный управляемьй ключ, подключенный последовательно с первичной обмоткой повышающего трансформатора, ограничительньв-i сопротивлением и добавочным сопротивлением с вьшодами делящими его на п секщтй., зашунтированных двунаправленньми ключa и, к выводам для подключения .сети, выводы для подключения испытуемого объекта, подключенные к вторичкой обмотке трансформатора последовательно с датчиком пробоя, синхронизатор, подключенный к выводам для подключения сети, первьй R5 -триггер, устанавливающий вход которого присоединен к выходу кнопки Пуск,а восстанавли.лающий вход подключен к выходу пер, ого трехвходоврго элемента ИЛИ, один вход которого подключен к. входу блока сигнализации, соединен. ному с входом второго RS -триггера, восстанавливающий вход которого соединен с выходом кнопки Съем .первый двухвходовсй элемент И, пер вьй вход которого под101ючен к вьпсо™ ду первого R5 --григгера, а второй вход - к выходу синхронизатора 2j .

Недостатком такого устройства является то, что выходное напряжение все время возрастает, что не дает возможности измерить ток утечки вентильного разрядника при испытании его на пробой.

Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей путем совмещения измерения тока утечки и напряжения пробоя вентильного разрядника в одной технологической операции.

. Поставленная цель достигается тем, что в регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содерхсащий двунаправленньй т1равляемый , подключенный последовательно с первичной обмоткой повьппающего трансформатора, ограничительным сопротивлением и добавочным сопротивлением с вьшодами, делящими его на П секций зашунтированных двунаправленными управляющими ключами, к выводам для подключения сети, вьшоды для подключения испытуемого объекта, подключенные к вторичной обмотке трансформатора последовательно с датчиком пробоя, синхронизатор, подключенный к выводам для подключения сети, первый Н5-триггер, устанавливающий вход которого присоединен к выходу кнопки Пуск, а восстанавливающий вход подключен к трехвходового элемента ШШ, один вход которого подключен к входу блока сигнализации, соединенному с выходом второго R5-триггера,восстанавливающий вход которого подключен к выходу кнопки Съем, первьй двувходовой элемент И, первьй вход которого подключен к выходу первого RS -триггера, а второй вход - к выходу синхронизг1тсра, введены регистры, количество которых равно числу позиций выходного напряжения, каждый из которых состоит из двувходовых элементов И дополнительных элементов ItrHi, усилителя и распределителя импульсов, причем в каждом регистре первые входы двувходовых элементов И соединены вмест е и подключены к соответствующим выходам распределителя импульсов, а на вторые входы .элементов И в казвдом регистре поданы сигналы Ноль или Единица в соответствии с требуемым числовым кодом, выходы элементов И, соответствующих в каждом регистре одной и той же секции добавочного сопротивления, подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ, а выходы элементов 1ШИ через соответствующие

.311

усилители поданы на входы соответствующих двунаправленных управляемых ключей, шунтирующих соответствующую секцию добавочного сопротивления, вход распределителя импульсов и вход первого двунаправленногоключа подключены к выходу первой схемь И, а устанавливающий вход второго Н5-триггера подключен к выходу распределителя импульсов, номер которого больше на единицу номера последнего регистра, устанавливающий вход распределителя импульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ,

На фиг.1 приведена схема устройства на фиг.2 - временная диаграмма выходного напряжения устройства.

Устройство содержит повышающий трансформатор 1, первичная обйотка которого подключена к сети последовательно с двунаправленным ключом 2, секциями 3 добавочного сопротивления и ограничительным сопротивлением 4. Параллельно секциям 3 добавочного сопротивления включены двунаправленные управляемые ключи 5, управляющие входы которых подключены к выходам усилителей 6, входы которых подключены к выходам элементов ИЛИ 7. Входы каждого элемента ИЛИ 7, относящегося к определенной ceKiijiH 3 добавочного сопротивления, подключены к выходам двувходовьгх элементов И 8, относящихся в каждом регистре 9 к той же секции добавочного сопротивления. В каждом регистре 9 первые входы двувходовых элементов И 8 соединены Имеете и подключены к соответствующему выходу распределителя 10. импульсов. Вторые входы элементов 8 подключены к нулевой шине 11 или еди ничной шине 12 с помощью коммутирзтощих элементов 13. Вход распределителя импульсов подключен к вьгходу первого элемента И 14. К выходу этого элемента подключен управляющий вход двунаправленного ключа 2. Один вход элемента И 14 подключен к выходу первого R5 -триггера 15, а второй - к выходу синхронизатора 16-. Устанавливающий вход первого RS-триг гера 15 подключен к выходу кнопки Пуск, а восстанавливающий вход к выходу элемента ИЛИ 17, первьй вход которого подключен к выходу датчика 18 пробоя, включенного последовательно с испытуемым объектом 19.i В качестве испытуемого объекта, на.

17594

схеме показан вентильный разрядник, cocтoяп ий из нелинейного ограничительного сопротивлении, последовательно с которым включеЙ искровой 5 промежуток, шунтированный также нелинейным сопротивлением.

Второй вход элемента .ИЛИ 17 подключен к выходу кнопки Стоп, а третий вход подключен к выходу вто10 рого R5 -триггера 20. К выходу триггера 20 таК:. подключен вход блока 21 сигнализащйи. Устанавливающий вход R5 -триггера 20, подключен к выходу распределителя, номер

15 которого больше номера последнего регистра 9. Восстанавливающий вход триггера 20 подключен к вьгходу кнопки Съем. Устанавливающий вход распределителя 10импульсов подклю20 чен к выходу элемента ИЛИ 17. На фиг.2 отрезок времени а соответствует подъему напряжения от нуля до величины ц- ) при которой измеряют ток утечки вентильного

25 разрядника. Отрезок времени S соответствует измерению тока утечки. Отрезок вре.мени - подъему напряжения до момента пробоя вентильного, разрядника

Устройство работает следуюищм

образом.

При нажатии на кнопку Пуск триггер 15 устанавлинается в еди- . ничное положение и на выходе схе-

мы И 14 вырабатываются упрйвляю1цие сигналы, синхронизированные с сетью. Ключ 2 синхронно включается в начале полупериода. В первом полупериоде кпервичной обмотке транс-

форматора прикладывается 1аименьшее напряжение, так как последовательно с ней включены все секции добавочного сопротивления. Напряжение, приклалываемое к испытываемому разряднику,

минимальное. В следуюгдае полупериоды управляюцще ключи 5 .замыкаются, шунтируя часть сопротивления. Секции 3 добавочного сопротивления выполняют, например, в двоичном коде 1,2,4,8,16 и т.д. Ом. Тогда в каждом регистре 9 записан двоичньй код той величины сопротивлен гя, которую нужно выключить. Например,если во втором полупериоде (на второй позиции) нужно выключить 13 Ом, то во втором регистре 9 набран код 0...01101. В каждом полупериоде в соответствии с набранным кодом выключается все большая часть сопротивлений. Напряжение на первичной обмотке трансформатора 1 повышается Повьшается и напряжение,приложенное к разряднику. От полупериода к полупериоду напряжение возрастает п амплитуде, оставаясь синусоидальным в течение каждого полупериода.Когда напряжение, приложенное к разряднику достигает величины ;/U(jT (фиг.2), при которой измеряется ток утечки, рост напряжения на время измерения тока утечки прекращается. В период интервала времени S происходит измерение тока утечки вентильного разрядника и напряжение поддерживается неизменным. После измерения тока утечки напряжение, прикладываемое к разряднику, снова повьшается по линейному закону (интервал времени ь). При определенном значении испытательного напряжения Upp разрядник 19 пробивается Лок во вторйчной обмотке трансформатора 1 резко возрастает и срабатывает да чик 18 пробоя. Сигнал с выхода датчика 18 пробоя поступает через схему ИЛИ 17 на восстанавливаюпщй вход первого RS -триггера tS и переводит его ,в нерабочее.состояние. Распределитель 10 также переводитсяв исходное состояние. Импульсы управления на ключи 2 и 5 больше не подаются. Устройство выключается. Распределитель импульсов возвращается в исходное состояние. Изме рйтельНое устройство (не показано) измеряет величину напряжения,при котором произошел пробой.

Чтобы еще раз провести испытания, нужно снова нажать на кйопку Пуск. 15 оцесс повторяется. Кнопка Стоп служит для отключения устройства вручную. Втом случае, если все секции 3 добавочного сопротивления бу- дут зашунтированы, а разрядник 19 не пробьется, то в следзпощий полу период с распределителя 10 поступает .импульс- на устанавливающий вход второго RS -триггера 20, который перебрасывается и вьпспючает устройство. Одновременно блок 21 сигнализации срабатывает и сигнализирует о том, что пробоя не произошло и устройство отключилось не от датчику пробоя, а от датчика максимального напряжения, роль которого вьшолняет последний выход распределителя 10.

Предлагаемое изобретение позволяет совместить измерение тока утечки и напряжение пробоя вентильного разрядника в одной технологической операции.

И О

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЛСЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержа ций двунаправленный управляемый ключ, подключенный последовательно с первичной обмоткой повьшиющего трансформатора, ограничительным сопротивлением и добавоч- ным сопротивлением с выводами, деЛЯ1ЦИМИ его на п секций, зашунтированньпс двунаправленными управляющими ключами, к выводам для подключения сети, выводы для подключения испытуемого объекта, подключенные к вторичной обмотке трансформатора последовательно с датчиком пробоя, синхронизатор, подключенный к вьшодам для подкпючения сети, первьй R5 -триггер, устанавливаюрщй вход которого присоединен к выходу кнопки Пуск, а восстанавливающий вход подключен к выходу трехвходовогоэлемента ИЛИ, один вход которого подключен к блока сигнализации, соединенному с выходом второго R5 -триггера, восстанавливающий вход которого соединен с выходом кнопки Съем, первый двувходовой эле- ; мёпт И, первый вход которого подключен к выходу первого R5 -триггера, а второй вход - к выходу синхронизатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены регистры, количество которых равно числу позиций выходного напряжен11я, каждый из которых состоит из двувходовых элементов И, дополнительных элементов ИЛИ, усилитеття и распределителя импульсов, npJweM в каждом регистре первые входы двувходовых элементов И соединены вместе и подключены к соответству 0 цим выходам распредели§ теля импульсов, а на вторые входы элементов И н регистре поданы (П сигналы Ноль или. Единица в соответствии с требуемым числовым кодом, выходы элементов И, соответствующих в каждом регистре одной и той же сек11ри добайочногс сопротивления, подключены к входам соответствующих элементов 11Г1И, а выходы апементов ИЛИ через соответству5ощие усию лители пода-ны на управляющие входы соответствующих двунаправленных si управляемых ключей, шунтирующ1гх ел соответствующую секцию добавочного сопротивления, вход распределителя импульсов и вход первого двунаправленного ключа подключены к выходу первой схемь И, а устанавливающий вход второго RS -триггера подключен к в 1ходу распределителя импульсов, номер которого больше на единицу номера последнего регистра, устаиав;ливающий вход распределителя иьшульсов соединен с выходом первого элемента ИЛИ.