Трехфазный регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1986 года по МПК H02M5/12 

но. К выводам вторичных обмоток 4 подключен датчик .напряжений 6,, выходом соединенный с одним из входов блока управления (БУ) 7, Другой вход БУ 7 подключен к блоку 8 задающего напряжения. Трансформаторы имеют управляющие обмотки 9,10, которые с помощью управляющих к,пючей 11-13 и 17-19 первой группы подключаются к транзисторам 14-16 первой группы, вьшолняющим роль регулируемых сопротивлений. Такое подключение обмоток 9,10 к транзисторам 14-16 обеспечивает размагничивание соответствующих трансформаторов. Подмаг- ничивание трансформаторов обеспечивается путем подключения управляющих обмоток 9,10 к транзисторам 26-28 второй группы с помощью управляющих

ключей 20-.25 второй группы.. Управляю- ряжений. 1 ил.

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для плавного и точного регулирования и стабилизации по амплитуде напряжений переменного тока в тех областях применения, когда существуют особые требования к форме и симметрии регулируемых синусоидальных напряжений, например, ,чля обеспечения ровного движения асинхрон- ного электродвигателя в пределах одного оборота ротора двигателя, на радиозаводах при настройке телевизоров и радиоприемников и др«

Целью изобретения является улуч- шение формы выходного напряжения, повышение точности и быстродействия

На чертеже показан пример конкретного выполнения устройства.

Первичные обмотки 1 и 2 двух трехфазных трансформаторов соединены последовательно в звезду и подключены к выводам 3 питающей сети, их вторичные обмотки 4 и 5 соединены встречно-последовательно. Раз- ность напряжений этих обмоток (оба трехфазных трансформатора одинаковые) составляет выходное напряжение устройства. К выводам вторичных обмоток 4 первого трехфазного трансщие цепи ключей и транзисторов подключены к выходам БУ 7, Введение режима подмагничивания со стороны управления уменьшает падение ВЫХОДНЫХ напряжений и облегчает нагрузочный режим транзисторов 14-16. Введение отрицательной обратной связи по выходным напряжениям, снимаемой с датчика напряжения 6 и сравниваемой в БУ 7 с управляющим напряжением блока 8, увеличивает точность и быстродействие управления . Одновременное регулирование напряжений по всем трем фазам обеспечивает симметрию выходных фазных напряжений. Плавное и непрерывное изменение сопротивлений транзисторов обеспечивает плавность и непрерывность регулирования выходных напформатора присоединен датчик 6 напряжений, выход которого связан с одним из входов блока 7 управления. Другой вход блока 7 управления подключен к блоку 8 задающего напряжения

Первый и второй трансформаторы имеют управляющие обмотки 9 и 10 соответственно. Управляющие обмотки 9 шунтированы каждая соответственно ключами П-13 первой группь, которые могут подключать обмотки 9 к транзисторам 14-16 первой группы. Эти же силовые транзисторы могут быть подключены к управляющим обмоткам 10 второго трансформатора ключами 17-19 первой группы. При подключении управляющих обмоток 9 к транзисторам 14-16 размагничивается первый трехфазный трансформатор, при подключении управляющих обмоток 10 - второй. Транзисторы 14-16 выполняют роль регулируемых сопротивлений.

Кроме размагничивания трехфазных трансформаторов предусмотрено и их подмагничивание с помощью тех же уп- равляюпщх обмоток 9 и 10, Для этого управляющие обмотки 9 (10) соединены через ключи 20-22 (23-25) и общие транзисторы 26-28 с выводами 3 питающей, сети. Ключи 11-13 и и транзисторы 14-16 относятся к первой группе - они предназначены дпя размагничивания трехфазных трансформаторов. Ключи 20-25 и силовые транзис торы 26-28 принадлежат второй группе - с их помощью трехфазные трансформаторы подмагничиваются, Управляющие цепи ключей 1-1-13, 17-19, 20-22 и 23-25 и управляющие цепи транзис- торов 14-16 и 26-28 подключены к выходам блока 7 управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении на выходе блока 8 задающего напряжения сигнал управления равен нулю и напряжения на выходах блока 7 управления отсутствуют. Обе группы ключей 11-13(17- -19) и 20-22(23-25) закрыты, тран- зисторы 14-16 и 26-28 заперты. Напряжение питающей сети с выводов 3 делится поровну на первичных обмотках 1 и 2, поэтому напряжения на вторичных обмотках 4 и 5 также имеют поло- винные значения. Поскольку обмотки 4 и, 5 включены встречно, то выходные напряжения равны нулю.

При появлении задающего напряжения (сигнала управления) на выходе блока 8 положительной (отрицательной полярности открываются ключи 11-13 и 23-25 (ключи 17-19 и 20-22). При положительной полярности задающего напряжения обмотки 9 шунтируются транзисторами 14 - 16 и первый трехфазный трансформатор размагничивается, а управляющие обмотки 10 подключаются к выводам 3 сети через транзисторы 26-28 и второй трехфазный трансформатор подмагничивается. При этом магнитные потоки первого трехфазного трансформатора уменьшаются, а второго трехфазного трансформато- ра увеличиваются. Вследствие этого напряжения вторичных обмоток 4 уменьшаются, а напряжения вторичных обмоток 5 увеличиваются. Появляются выходные напряжения как разность этих двух напряжений. Величины сопротивле НИИ транзисторов 14-16 и 26-28 зависят от величины задающего напряжения блока 8. При максимальной величине задающего напряжения сопротивления транзисторов 14-16 и 26-28 мини- мальны и первый трехфазный трансформатор полностью размагничен - напря- жения на обмотках 4 отсутствуют. Все

питающее напряжение сети с выводов

3прикладывается к первичным обмоткам 2. Выходное напряжение максимално и определяется полным напряжением обмоток 5.

При отрицательной полярности задающего напряжения с блока 8 ключи 11 - 13 и 23-25 запираются и открываются ключи 17-19 и 20-22. Теперь уже первый трехфазный трансформатор подмагничивае 1:ся, а второй - размагничивается и выходные напряжения, снимаемые с выводов обмоток 4, меняют фаз-у синусоиды на 180 град. В этом режиме устройство работает аналогично .

Присоединение к выводам обмоток

4нагрузки вызывает протекание тока по вторичным обмоткам 4 и 5, этот нагрузочный ток уменьшает выходные напряжения, так как ток нагрузки под магничивает размагничиваемый трехфазный трансформатор и размагничивает

,подмагничиваемый трехфазный трансформатор.

Введение в предлагаемом устройстве дополнительного режима подмагни- чивания со стороны управления уменьшает падение выходных напряжений и облегчает нагрузочный режим силовых транзисторов 14 - 16 размагничивания Увеличиваются точность и быстродействие управления. Для дополнительного повьш1ения точности и быстродействия регулирования напряжений при действии на практике ряда возмущений (изменение напряжений питающей сети, изменение температуры окружающей среды, падения напряжения на обмотках и др.) в предлагаемом устройстве введена отрицательная обратная связь по выходным напряжениям, снимаемая с датчика 6 напряжения. Выходное напряжение датчика 6 сравнивается в блоке 7 управления с управляющим напряжением блока 8. Если выходные напряжения уменьшаются, то блок 7 управления увеличивает напряжение на своих выходах, что приводит к уменьшению сопротивления транзисторов 14-16 и 26-28 и к восстановлению прежней .величины выходных напряжений. При использовании в блоке 7 управления интегрирующего звена выходные напряжения в установившемся режиме точно соответсвуют заданию,

Ключи 11-13, 17-19, 20-22 и 23-25 (в их качестве можно использовать

тиристоры или симисторы) открьшают- ся и. закрываются в момент перехода через нуль синусоидальньпс напряжений а сопротивления транзисторов 14-16 размагничивания и транзисторов 26-28 намагничивания остаются неизменными иа протяжении всего периода синусоидальных напряжений. Поэтому искажения отсутствуют и выходные напряжения сохраняют свою синусоидальную форму. Регулирование напряжений проводится одновременно по всем трем фазам, что обуславливает симметрию выходных фазных напряжений. Если даже питающие напряжения сети на выводах 3 несимметричны, то дополнительным изменением сопротивлений соответствующих транзисторов можно добиться симметрии выходных регулируемых напряжений. Плавность и непрерывность регулирования выходных напряжений осуществляется за счет того, что сопротивления транзисторов изменяются плавно и непрерывно.

Формула изобретения

Трехфазный регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий блок управления и два трехфазных трансформаторов , каждый из которых имеет первичные, вторичные и управляющие обмотки, при этом первичные и вторичные обмотки одного трехфазного трансформатора соединены пофазно последовательно с соответствующими обмотками

Редактор А.Ворович Заказ 4016/51

Составитель И.Головинова Техред О.Сопко .

Корректор 0.Луговая

Тираж 631 . Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Прйизводственно-полиграфическое предприятие,, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

второго трехфазного трансформатора, свободные Вьшоды первичных и вторичных обмоток соединены соответственно С ВХОДНЫМИ И ВЫХОДНЫМИ выйодами, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения, повьшения точности и быстродействия, в него введены две

группы транзисторов из трех транзисторов каждая и две группы ключей из шести ключей каждая, датчик напряжения и блок задающего напряжения, при этом управляющие обмотки каждого трехфазного трансформатора соеди- - нены в звезду и пофазно последовательно между собой, ключи первой групшл в:ключены попарно последовательно между свободными выводами управляющих обмоток соответствующей

фазы, транзисторы первой группы включены меж,цу обгцими точками пар ключей первой группы соответствующей фазы и общ1ям выводом управляющих обмоток,

ключи второй группы соединены последовательно с соответствующими управляющими обмотками, их свободные вывод1з1 пофазно соединены и связаны через соответствующие транзисторы

второй группы с соответствующими

входными выводами, датчик напряжения включен между выходными выводами и первьп входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом блока задающего напряжения, а выход э1 - с управляющими цепями соответствующих ключей и транзисторов. .

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для плавного и точного регулирования и стабилизации по амплитуде напряжений переменного тока. Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения, повьшение точности и быстродействия. Преобразователь содержит два трехфазных трансформатора, первичные обмотки 1 и 2 которых соединены последовательно в звезду и подключены к выводам 3 питающей сети. Их вторичные обмотки 4,5 соединены встречно-последовательi (Л Ш