Устройство для регулирования мощности Советский патент 1987 года по МПК G05F1/66 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования мощности выпрямительньпс агрегатов.

Цель изобретения - повышение коэф- фициента мощности.

)

На чертеже приведена блок-схема

устройства.

Устройство содержит выпрямитель- ный блок 1, соединенный с вторичной обмоткой трехфазного трансформатора 2, коммутатор 3 включения первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 по схеме Звезда и коммутатор 4 включения первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 по схеме треугольник. Блок 5 управления включает в себя коммутатор 6, генератор 7 пилообразного напряжения, компаратор 8, один вход которого соединен с выходом сумматора б, а другой - с выходом генератора 7 пилообразного напряжения, формирователь 9 импульсов, вход которого сое- динен с выходом компаратора 8, а первый выход - с управляющими входами тиристоров выпрямительного, блока 1. Входы компаратора 10 соединены с выходами датчика 11 напряжения и источника 12 опорного напряжения. Элементы И 13 и 14 соединены первыми входами с выходами, а вторыми входами - с входами соответствующих элементов 15 и 16 задержки. Выход компаратора 10 соединен с входом элемента 15 задержки. Элемент ИЛИ 17 первым входом соединен с выходом .элемента И 13, а выходом - с входом Уставка триггера 18, вход Сброс которого соединен с выходом второго элемента И 14, прямым входом элемент ЗАПРЕТ 19 и вторым входом третьего элемента И 20.

Выход триггера 18 соединен с вхо- дом первого распределителя 21 импульсов и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первы входом элемента И 20. Инвертор 22 входом соединен с выходом элемента И 13, а выходом - с входом элемента 16 задержки. Выход элемента И 14 соединен с входом второго- распределителя 23 импульсов и с управлякщим входом электронного комм;/татора 24, один информационный вход которого непосредственно, а другой через фазосдви- гающее устройство 25 соединены с клеммой 26 для подключения источника

0

5 0 5

5

0

напряжения синхронизации. Выход электронного коммутатора 24 соединен с входом генератора 7 пилообразного напряжения. Выходы первого 21 и второго 23 распределителей импульсов соединены с входами коммутаторов 3 и 4 включения первичной обмотки трехфазного трансформатора по схемам Треугольник и Звезда соответственно.

Другой вход у элемента ИЛИ 17 соединен с блоком выбора режима работы преобразователя. При подаче на вход у элемента ИЛИ 17 сигнала логический О устройство работает в автоматическом режиме регулирования мощности переключением первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 со схемы Треугольник на схему Звезда и обратно в зависимости от величины выходного напряжения преобразователя . При подаче на вход у элемента ИЛИ 17 сигнала логическая 1 устройство обеспечивает работу преобразователя с постоянно подключенными первичньши обмотками трехфазного трансформатора 2 по схеме Треугольник.

Устройство работает следующим образом.

Источник 12 опорного напряжения подает на второй вход компаратора 10 напряжение U, которое пропорционально напряжению Udo//(Uo« ,

0,9 L-1,0), где Udp - максимальное напряжение на выходе выпрямительного блока. С датчика 11 напряжения на другой вход компаратора 10 подается напряжение, пропорциональное текущему значению выходного напряжения преобразователя Ud. Если на входах компаратора 10 сигналы таковы, что выполняется условие Ud и , то на выходе компаратора 10 устанавливается сигнал логическая 1, вызьшанщий включение первичной обмотки трехфазного трансформатора 20 по схеме Треугольник. Если же на входах компаратора 10 сигналы таковы, что выполняется условие Ud -iU , то на выходе компаратора 10 устанавливается сигнал логический О, вызывающий включение первичной обмотки трехфазного трансформатора 20 по схеме Звезда.

Работа коммутатора 3 и 4 включения первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 по схемам Звезда и Треугольник вызывает дискретное

регулирование выходного напряжения вторичной обмотки трехфазного трансформатора 2, Плавное фазоимпульсное регулирование выходного напряжения Ud выпрямительного .блока 1 осуществляется с помощью блока 5 управления. Пусть на входе у элемента ИЛИ 17 установлен сигнал логический О, и напряжение на выходе выпрямительного блока 5 такое, что на выходе компаратора 10 устанавливается сигнал логическая 1. В этом случае на выходах элемента И 13, элемента ИЛИ 17, триггеров 18 сигнал соответствует логической 1, и распределитель 21

импульсов подает испульсы на включение симистрой коммутатора 4, обеспечивающих подключение первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 по схеме Треугольник. На выходе элемента И 20 сигнал соответствует логическому О, который подается на управляющий вход электронного коммутатора 2А. В результате на выход .электронного коммутатора 24 передается информация с нижнего (по схеме) информационного входа.

t

При снижении выходного напряжения

Ud выпрямительного блока 1 до величины, при которой выполняется условие Ud и , на выходах компаратора 10, элемента И t3 появляется сигнал iлогический О, который инвертируется инвертором 22 и с вьщержкой времени элемента 16 задержки подается на первый вход элемента И 14, на выходе которого устанав.Пивается сигнал логическая 1, подаваемый на прямой

которого на выход электронного коммутатора 24 передается информация с 15 верхнего (по схеме) информационного входа, т.е. напряжение синхронизации U(.H подается на вход генератора 7 пилообразного напряжения через фазо- сдвигающее устройство 25, обеспечи20 вающее сдвиг U

на +30 эл.град.

синх

в зависимости схемы включения коммутатора 4. В результате обеспечивается синфазность напряжения синхронизации- и напряжения на вторичной

обмотке трехфазного трансформатора 2, первичная обмотка которого переключена на схему соединения Звезда (переключение первичной обмотки со схемы Треугольник на схемы Звез30 да вызывает смещение напряжений на входе выпрямительного блока 1 на эл.град.).

При повьппении выходного напряже- 35 ния выпрямительного блока 1 Ud до величины, при которой выполняется условие Ud U, на выходе компаратора 10 появляется сигнал логическая 1, который с вьщержкой времени эле-

вход элемента ЗАПРЕТ 19, вход Сброс 40 мента 15 задержки подается на первый

триггера 18 и второй вход элемента И 20. Выдержка времени необходима для отстройки от кратковременных понижений напряжения на вьтоде выпрямительного блока 1 при соединении первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 по схеме Треугольник.. Появление на входе Сброс триггера 18 сигнала логическая 1 перебрасывает его в другое устойчивое состояние с сигналом логический О на выходе, который подается на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 19 и на распределитель 2 импульсов. В результате снимается управление с симисторов коммутатора 4, и первичная обмотка трехфазного трансформатора 2 отключается от сети. Одновременно на выходе элемента ЗАПРЕТ 19

появляется сигнал логическая 1, который подается на первый вход элемента И 20. На выходе элемента И 21 появляется сигнал логическая 1, и распределитель 23 импульсов подает импульсы на включение симисторов коммутатора 3, обеспечивающего подключение первичной обмотки трехфаэного трансформатора 2 по схеме Звезда. В то же время на управляющий вход электронного коммутатора 24 подается сигнал логическая 1, под действием

которого на выход электронного коммутатора 24 передается информация с верхнего (по схеме) информационного входа, т.е. напряжение синхронизации U(.H подается на вход генератора 7 пилообразного напряжения через фазо- сдвигающее устройство 25, обеспечивающее сдвиг U

на +30 эл.град.

синх

в зависимости схемы включения коммутатора 4. В результате обеспечивается синфазность напряжения синхронизации- и напряжения на вторичной

обмотке трехфазного трансформатора 2, первичная обмотка которого переключена на схему соединения Звезда (переключение первичной обмотки со схемы Треугольник на схемы Звезда вызывает смещение напряжений на входе выпрямительного блока 1 на эл.град.).

При повьппении выходного напряже- ния выпрямительного блока 1 Ud до величины, при которой выполняется условие Ud U, на выходе компаратора 10 появляется сигнал логическая 1, который с вьщержкой времени эле-

вход элемента И 13. Выдержка времени необходима для отстройки от бросков тока при переключении первичной обмотки Трансформатора 2 с одной схемы соединения на другую. На выходах элемента И 13, элемента ИЛИ 17, входе Уставка триггера 18 появляется сигнал логическая 1, а на выходах инвертора 22, элемента 16 задержки, элемента И 14, входе Сброс триггера 18 - сигнал логический О. В результате снимается управление с симисторов коммутатора 3, и первичная обмотка трехфазного трансформатора 2 отключается от сети. Одновременно триггер 18 перебрасывается в другое устойчивое состояние с сигналом логическая 1 на выходе, который подается на распределитель 21

5128

импульсов. Последний подает импульсы на включение симисторов коммутатора 4, обеспечивающего подключение первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 по схеме Треугольник. В то же время на управляющий вход электронного коммутатора 24 подается сигнал логический О, под действием которого на выход электронного коммутатора 24 передается информация С нижнего (по схеме) информационного входа, т.е. напряжение синхронизации подается на вход генератора 7 пилообразного напряжения непосредственно. В результате обеспечивается син- фазность напряжения синхронизации и напряжения на вторичной обмотке трехфазного трансформатора 2, первичная обмотка которого переключена на схему соединения Треугольник.

25

первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности, введены выпрямительный блок, вход которого соединен с вторичной обмоткой силового трансформатора, а выход - с первым входом блока управления, третий элемент И, триггер, инвертор, фазо- сдвигающее устройство, электронный коммутатор и два распределителя импульсов, причем выход компаратора соединен с входом первого элемента задержки, вход инвертора соединен с выходом первого элемента И, а выход - с входом второго элемента задержки, выход элемента ИЛИ соединен с входом Уставка триггера, вход Сброс которого соединен с выходом второго элемента И, прямым входом элемента ЗАПРЕТ и вторым входом третьего элемента И, выход триггера соединен с входом первого распределителя импульсов.и инверсным входом элемен- та ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соединен с входом второго распределителя импульсов и с управлякицим входом электронного коммутатора, один информаФормула изобретения

Устройство для регулирования-мощности, содержащее трехфазный трансформатор , коммутатор включенияпервичной обмотки трансформатора по схеме Звезда, коммутатор включения первичной обмотки трансформатора по

схеме Треугольник, блок управления,- ционный вход которого непосредственно, а другой через фазосдвигающее устройство соединены с выводом для подключения источника напряжения синхронизации, выход электронного коммутатора соединен с входом синхронизации блока управления, выходы первого и второго распределителей импульсов соединены с входами коммутаторов включения первичной обмотки трансформатора по схемам Треугольник и Звезда соответственно.

компаратор, датчик напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, источник опорного напряжения, выход которого соединен с другим входом компаратора, элемент 35 ЗАПРЕТ, два элемента задержки, два элемента И, первые входы которых соединены с выходами, а вторые входы - с входами соответствующих элементов задержки, элемент ИЛИ, причем первый 40 вход элемента ИЛИ соединен с выходом

iРедактор Э.Слиган

Составитель А.Зенченко

Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяга

Заказ 7440/46 Тираж 862Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 0

5

6

первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности, введены выпрямительный блок, вход которого соединен с вторичной обмоткой силового трансформатора, а выход - с первым входом блока управления, третий элемент И, триггер, инвертор, фазо- сдвигающее устройство, электронный коммутатор и два распределителя импульсов, причем выход компаратора соединен с входом первого элемента задержки, вход инвертора соединен с выходом первого элемента И, а выход - с входом второго элемента задержки, выход элемента ИЛИ соединен с входом Уставка триггера, вход Сброс которого соединен с выходом второго элемента И, прямым входом элемента ЗАПРЕТ и вторым входом третьего элемента И, выход триггера соединен с входом первого распределителя импульсов.и инверсным входом элемен- та ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соединен с входом второго распределителя импульсов и с управлякицим входом электронного коммутатора, один информационный вход которого непосредственно, а другой через фазосдвигающее устройство соединены с выводом для подключения источника напряжения синхронизации, выход электронного коммутатора соединен с входом синхронизации блока управления, выходы первого и второго распределителей импульсов соединены с входами коммутаторов включения первичной обмотки трансформатора по схемам Треугольник и Звезда соответственно.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования мощности выпрямительных агрегатов. Цель изобретения - повышение коэффициента мощности. Устройство осуществляет регулирование мощности изменением величины напряжения на выходе выпрямительного блока 1. Изменение напряжения производят дискретно изменением включения обмоток трансформатора 2со схемы Звезда на схему Треугольник и наоборот, осуществляемое коммутаторами 3 и 4. За счет изменения фазы включения вентилей выпрямительного блока 1 напряжение на выходе выпрямительного блока 1 меняют плавно. Напряжение управления коммутаторами 3 и 4 формируется в зависимости от сигнала с выхода компаратора 1.0, Напряжение управления выпрямительным блоком 1 формируется блоком 5 управления, синхронизация работы которого осуществляется сигналами с выхода электронного коммутатора 24, управляемого сигналами с выхода фазосдвигакщего устройства 25 и с выхода элемента И 20. Распределение сигналов между коммутаторами 3и 4 осуществляется элементами И 13, 14 и 20, элементом ЗАПРЕТ 19, элементами 15 и 16 задержки, инвертором 22, элементом ИЛИ 17, триггером 18. Устройство обеспечивает как дискретное, так и плавное изменение напряжения на его выходе, за счет чего повьшается коэффициент мощности. Гил. А Т - / С (Л N9 сх со Nl Од ю ш 1 Н . 1