Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1985 года по МПК H02M5/12 

« .

О5

I

о сд

to ю

1 Изобретение относится к электротехнике и может быть,в частности, использовано в качестве электрической системы питания активно-индукти 1ных потребителей. . Известны системы регулирования в личины переменного напряжения с при менением тиристоров 1 . Известны также системы регулиров ния величины напряжения с применени тиристоров по величине и фазе, межд входными и выходными выводами включен ряд параллельных цепочек,, каждая из которых содержит пару встречно-параллельно-включенных тиристоров и фазосдвигающее звено, со тоящее из катушки индуктивности и конденсатора. Регулирование велич ны и фазы выходного напряжения осуществляется переключением системы управления тиристорами с одной па. раллельной цепочки на другую, а так изменением фазы запускающих импульсов относительно питающей сети 2 , Однако такие преобразователи слишком громоздки и имеют довольно сложное управление тиристорами, свя занное с разделением групп вентилей по отдельным цепочкам. 1й)ойе того, гармонический состав напряжения на нагрузке и его фаза зависят от угла регулирования тиристоров. Наиболее близким к изобретению явля ется регулируемый преобразователь пер еменного напряжения в переменное содержащий нагруженный на параллельный jLc-контур формирователь импульсов, вьгаолненный в виде двух встречно-параллельно включенных Т-образных четырехполюсников, обр1азующих продольную цепь из соединенных после довательно блоков зарядных и разрядных тиристоров, и поперечную цепь из блока накопительных конденсаторов 3} . Недостатком известного преобразо вателя является невозможность регул рования фазы напряжения на нагрузке по отношению к фазе питающей сети, что бывает необходимым, например, при питании электромагнита магнитодинамических насосов .от промышленной сети. Цель изобретения - обеспечение .регулирования фазы напряжения на . нагрузке по отношению к фазе питающей сети. Эта цель достигается тем, что в регулируемый преобразователь п ременного напряжения в переменное, содержащий нагруженный на параллельный LC-контур формирователь импульсов, выполненный в виде двух встречно-параллельно включенных Т-образных четырехполюсников, образующих продольную цепь из соединенных последовательно блоков зарядных и разрядных тиристоров, и поперечную цепьиз блока накопительных конденсаторов, введен блок управления моментом отпирания тиристоров блока разрядных тиристоров, выполненный в виде последовательно соединенных блока,синхронизации, блока линии задержки синхронизирующих импульсов, управляющий вход которого срединен с выходом блока задания фазы выходного напряжения, и блока формирования импульсов, выход которого соединен с входом блока разрядных тиристоров. На чертеже представлена блоксхема преобразователя. Блок зарядных тиристоров 1 соединен последовательно с блоком разрядных тиристоров 2. К точке соединения этих блоков подключен блок накопительных конденсаторов 3. Все эти блоки образуют два параллельно включенных Т-образных четырехполюсника, нагруженных на Д.С-контур, являющийся нагрузкой 4. К блоку разрядных тиристоров 2 Подключен блок управления моментом отпирания тиристоров этого блока, состоящий из последовательно соединенных блока 5 синхронизации, блока 6 линии задержки синхронизирующих импульсов, на управляющий вход которого подается сигнал с блока 7 задания фазы выходного напряжения, и блока 8 формирования импульсов. Преобразователь работает следующим образом. В процессе заряда накопительных конденсаторов 3 через зарядные тиристоры 1. ток в цепи имеет вид полуволн синусоиды. Когда значение этого тока достигнет нуля, зарядные тиристоры запираются и накопительные конденсаторы отключаются от остальной части схемы. Так как тиристоры можно рассматривать как идеальные ключи, а ток утечки в накопительных конденсаторах незнанителен, то накопленный в них заряд может удерживаться значительное время. Это обстоятельство

позволяет получить напряжение на нагрузке необходимой фазы относительно напряжения на входе преобразэва-. теля, управляя моментом отпирания разрядных тиристоров 2. С этой Целью в блоке управления разрядными тиристорами, используется блок 6 линии задержки синхронизирующих импульсов. Импульсы синхронизации, вьфабатываемые синхронизатором 5 и соответствующие определенной фазе Напряжения н входе преобразователя, поступают в блок линии задержки, кот рый,управляемый блоком 7 задания фазы выходного напряжения, запускает блок 8 формирования импульсов для управления тиристорами 2. После отпирания, тиристоров 2 накопленная в накопительных конденсаторах энергия в виде-кратковременных импульсов передается в конденсатор LC-контура 4 практически мгновенно, так как между накопительными конденсатордми и конденсатором нагрузки соцротивленйе .очень мало. В контуре нагрузки при этом возникают незатухающие колебания, частота которьгх определяется параметрами контура и должна совпадать с частотой формируемых Т-образными четырехполюсниками импульсов , а амплитуда зависит от уровня напряжения, до которого заряжаются накопительные конденсаторы.

Изобретение при использовании его для питания магнятодинамических насосов позволяет повысить разви - . ваемое давление при той же мощности электромагнитных систем на ,10-15% за счет фазировки выходногонапряжения преобразователя. Кроме того, одновременное изменение величины и фазы выходного напряжения улучшает регулировочные характеристики магнитодинамических установок и позволяет реализовать особые технологические процессы приготовления и заливки металла с помощью этих установок, осуй1ествляя раздельное управление процессом перемеривания сплава и дозированием.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ содержащий нагруяенный на параллельный L С-контур формирователь импульсов, выполненный в виде двух 1 -вск з. ... J, U встречно-параллельно включенных Т-обг разных MeTMpexnoJHocHHKOB, образующих продольную цепь из соединенных последовательно блоков Зарядных и разрядных тиристоров, и поперечную цепь из блока накопительных конденсаторов, отличающийся тем, .что, с целью обеспечения регулирования фазы напряжения на нагрузке по отношению к фазе питающей сети, в него введен блок управления моментом отпирания тиристоров блока разрядных тиристоров, выполненный в виде последовательно соединенных блока синхронизации, блока линии задержки синхронизирующих импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом (Л С блока задания фазы выходного напряжения, и блока формирования импульсов, выход которого соединен с входом бло,ка разрядных тиристоров.