Устройство для управления регулятором переменного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M5/04 

Изобретение относится к электротехнике и преимущественно может быть использовано при ступенчатом регулировании напряжения на нагрузке, подключенной к питающей сети через силовой трансформатор, имеющий отводы на первичной обмотке, подключенные к сети через регулятор переменного напряжения.

Цель изобретения - повыщение эффективности использования оборудования и качества электроэнергии.

НА фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Схема включает две группы встречно- параллельно соединенных тиристоров 1 регулятора переменного напряжения, силовой трансформатор 2, два отвода первичной обмотки которого включены последовательно с соответствующей группой тиристоров, а вторичная обмотка - с нагрузкой, распределители 3 импульсов, первые входы каждого из которых подключены к выходу блока 4 фазового управления, RS-триггеры 5, (R-вход и оба выхода которых соединены с распределителем 4, а S-вход подключен к выходу элемента И 6, один из входов которого соединен с одним из выходов RS- триггера 7, а второй вход - с выходом первого формирователя 8 синхронизирующих импульсов, а оба входа триггера 7 подключены к выходу управляемого переключателя 9, вход которого соединен с выходом второго формирователя 10 синхронизирующих импульсов, и зажимы 11 и 12 входного напряжения регулятора.

Каждый распределитель 3 содержит RS-триггеры 3-1 и 3-2, элементы ИЛИ-НЕ 3-3, формирователи 3-4 импульсов, одновибра- торы 3-5, выполненные на элементах И-НЕ и конденсаторе, элементы 3-6 НЕ, причем S-вход каждого триггера через элементы 3-3 и 3-6 подключен к выходу блока 4, через элемент 3-3 S-вход триггера 3-1 соединен с Q-выходом триггера 5, а S-вход триггера 3-2 - с выходом триггера 3-1 распределителя. Выход каждого триггера распределителя 3 через формирователь 3-4 соединен с управляющей цепью одного из тиристоров первой группы. Через одновибраторы 3-5 выход триггера 3-2 подключен к R-входу триггера 3-1, а выход триггера 3-1 - к R-входу триггера 5.

Устройство работает следующим образом. При замыкании, например, верхнего по схеме контакта переключателя 9, в момент времени t: (фиг. 2а) импульсом, поступающим с выхода формирователя 10, переключается триггер 7, на выходе которого появляется логическая единица (фиг. 26), поступающая на один из входов элемента 6. С приходом на другой вход элемента 6 синхронизирующего импульса с выхода формирователя 8 (фиг. 2в) на выходе этого элемента появляется единица (фиг. 2 г), что вызывает переключение соответствующего

0

триггера 5 и появление на его инверсном выходе (фиг. 2 д} логического нуля. При формировании блоком 4 управляющего импульса (фиг. 2 е) и поступлении его на выход элемента 3-6 на входе элемента 3-3 появляется единица, переключающая триггер 3-1 распределителя 3.

Перед включением триггеры 5 и триггеры распределителя 3-1 и 3-2 устанавливаются в исходное состояние, при котором на прямом выходе появляется нуль, а на инверсном - единица. На прямом выходе триггера 3-1 появляется единица, что обеспечивает формирование с помощью формирователя 3-4 управляющего импульса, подаваемого в управляющую цепь одного из тиристоров 1 первой группы, и одновременно через соответствующий одновибратор 3-5 и триггер 5 переключается в исходное состояние. При переключении последнего на его инверсном выходе появляется единица, поэтому с приходом на вход распределителя 3 второго управляющего импульса переключается триггер 3-2 распределителя и на прямом выходе этого триггера формируется управляющий импульс, отпирающий второй тиристор и одновременно через другой одновибратор 3-5 переключается в исходное состояние триггер 3-1. На S-вход триггера 5 поступает следующий синхронизирующий импульс, который переключает триггер. При этом на Q выходе этого триггера повляется единица, которая через одновибратор 3-5

0 устанавливает триггер 3-2 распределителя в исходное состояние, а появление на инверсном выходе триггера 5 нуля обуславливает прохождение управляющего импульса с выхода блока 4 на S-вход триггера 3-1 распределителя. Далее процессы повторяются ана5 логично.

С приходом управляющего сигнала на вход управляемого переключателя 9 в момент времени ts (фиг. 2 а) контакты его переключаются (замыкается нижний контакт, а верхний размыкается) и первым импульсом формирователя 10 переключается триггер 7 (на его инверсном выходе появляется единица, а на прямом - нуль). Это приводит к тому, что синхронизирующим

5 импульсом (фиг. 2 б) через второй элемент И 6 переключается второй триггер 5, на инверсном выходе которого появляется нуль, что обеспечивает прохождение управляющего импульса с выхода блока 4 на S-вход первого триггера второго распределителя 3.

0 Этот распределитель формирует импульсы (фиг. 2 ж), поступающие на тиристоры 1 другой группы, что обеспечивает снижение напряжения на нагрузке (фиг. 2 з). Если в момент времени Ь (фиг. 2 а) поступит сигнал на переключение контактов переключателя 9, то в работу вновь вступает первый триггер 5, распределитель 3 и тиристоры, соединенные последовательно с отводом первичной обмотки трансформатора, в ре0

5

зультате чего напряжение на нагрузке повышается.

Так как переключение триггера 7 производится импульсами формирователя 10 в строго определенные моменты времени с опережением по фазе относительно синхронизирующих импульсов формирователя 8, а последние формируются с опережением по фазе относительно управляющих импульсов (фиг. 2 а), то независимо от момента переключения (ti, t2, 1з, фиг. 2 а) последним всегда срабатывает триггер 3-2 распределителя 3, что обеспечивает пропуск в нагрузку на каждом интервале регулирования четного числа полупериодов питающего напряжения. Это исключает возможное насыщение маг- нитопровода трансформатора, и, следовательно, существенно уменьшает время переходного процесса при переключении, что повышает эффективность использования мощности силового трансформатора и качество электроэнергии у потребителя.

Формула изобретения

Устройство для управления регулятором переменного напряжения, содержащее блок фазового управления, управляемый переключатель, первый RS-триггер, R- и S-входы которого соединены с выходом управляемого переключателя, и первый формирователь синхронизирующих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности использования оборудования и качества электроэнергии, оно снабжено вторым формирователем синхронизирующих импульсов, вторым и третьим RS-триггерами, двумя элементами И и двумя распределителями импульсов, каждый из которых содержит два RS-триггера, два элемента ИЛИ-НЕ, два элемента НЕ, три одновибратора и два

0

5

0

5

0

формирователя импульсов, причем в каждом распределителе импульсов входы элементов НЕ соединены и представляют собой первый вход распределителя импульсов, вторым и третьим входами которого являются вход первого одновибратора и первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с S-входом первого RS-триггера, R-вход которого через второй одновибратор соединен с прямым выходом второго RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу первого одновибратора, инверсный выход первого RS-триггера соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к 8-входу второго RS-триггера, прямой выход каждого RS-триггера через соответствующий формирователь импульсов соединен с выводом для подключения к вентилям регулятора переменного напряжения, прямой выход первого RS-триггера через третий одновибратор соединен с вспомогательным выходом соответствующего распределителя импульсов, первые входы распределителей импульсов соединены с выходом блока фазового управления, второй и третий входы - с прямым и инверсным выходами второго и третьего RS-триггеров, R-вход которых соединен с вспомогательным выходом соответствующего распределителя импульсов, S-вход второго и третьего RS-триггеров соединены с выходом соответствующего элемента И, первые входы которых подключены к выходам первого RS-триггера, вторые входы - к выходу первого формирователя синхронизирующих импульсов, а выход второго формирователя синхронизирующих импульсов соединен с входом управляемого переключателя.

Фиг

-i-a

i1

L

I I I I

LI

V

2

w Y7

Изобретение предназначено для управления регулятором при ступенчатом регулировании переменного напряжения на нагрузке. Цель изобретения - повышение эффективности использования оборудования и качества электроэнергии. Регулятор состоит из трансформатора, первичная обмотка которого выполнена с отпайками, к которым подключены две пары встречно-параллельно включенных тиристоров, и соединена с питающей сетью, а его вторичная об.мотка соединена с нагрузкой. Устройство управления тиристорами регулятора включает блок фазового управления, управляемый переключатель, три RS-триггера, два формирователя синхронизирующих импульсов, два элемента И и два распределителя импульсов. Каждый распределитель импульсов содержит два RS-триггера, два элемента ИЛИ-НЕ, два элемента НЕ, три одновибратора и два формирователя импульсов. Элементы схемы управления соединены между собой и с управляющими входами тиристоров регулятора так, что обеспечивается пропуск в нагрузку на каждо.м интервале регулирования четного числа полупериодов питающего напряжения. Это исключает насыщение трансфор.матора и уменьщает время переходных процессов, что приводит к достижению поставленной цели. 2 ил. С (Л ts3 tc 05 Oi со