Устройство для управления регулятором напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M5/22 

ОС

ее

4

ОС О5 ОС

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке.

Цель изобретения - повышение надежности работы регулятора напряжения.

На фиг.1 представлена схема устройства для управления регулятором напряжения; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие работу устройства.

Регулятор содержит биполярный тиристорный элемент 1 (симметричный тиристор), блок 2 импульсно-фазового управления, формирователь 3 импульсов, трансформатор 4 тока, нагрузку 5, трансформатор 6 напряжения, первы 7 и второй 8 выпрямители, аналоговую модель двухполупериодного управляемого выпрямителя 9, интегратор 10 с цепью 11 обнуления, сглаживающий фильтр 12, сумматор 13 и триггер 14.

Устройство для управления регуля- тором напряжения работает следующим образом.

В нормальном режиме работы блок 2 импульсно-фазового управления вырабатывает импульсы с углом управления / (фиг.26). На выходе аналоговой модел двухполупериодного управляемого- вы- прямителя 9 при этом формируются отрезки синусоиды длительностью от of до 1(фиг.2в). Формирователь 3 импульсов формирует короткие импульсы (фиг.2г) для управления биполярным тиристорным элементом 1. Причем длительность этих импульсов выбирается с учетом величины и характера сопротивле.ния нагрузки так, чтобы в нормальном режиме работы выполнялось условие надежного включения тиристора, т.е. ток нагрузки должен за время действия импульса управления нарасти до тока удержания.

При выполнении условия надежного отпирания тиристора 1 в оба полупериода кривые напряжения на нагрузке 5 и на выходе выпрямителя 7 имеют вид, приведенный на фиг.2а и 2д.

Таким образом, в нормальном режим работы напряжения на выходе интегратора 10 триггера 14 равны нулю (фиг.2ж и 2з). Это обусловлено тем, что выпрямленное напряжение нагрузки (фиг.2д) соответствует напряжению на выходе аналоговой модели двухполупериодного управляемого вьтрямителя

10

|520

25

jgе943682

(фиг.2в). На интервале от О до о напряжение на входе интегратора 10 равно нулю, а на интервале от с( до ключ цепи 11 обнуления замкнут (фиг.2е) и интегратор 10 обнулен.

Сигнал с выхода сумматора 13 при этом не достигает порога срабатывания триггера 14.

Аномальный (однополупериодный) режим поясняется диаграммами фиг.2и- 2о. Рассмотрим конкретный и наиболее вероятный случай - обрыв цепи нагрузки 5. При этом нагрузкой регулятора является трансформатор 6, основное назначение которого состоит в формировании сигнала обратной связи для стабилизации выходного напряжения.

В силу несимметрии биполярного ти- ристорного элемента 1 и по току удер.- жания для положительной и отрицательной полуволны тока возможен однополупериодный режим (фиг.2и). При прекращении действия импульса управления (фиг.2г) в положительный полупериод тиристор 1 остается включенным. В отрицательный полупериод тиристор 1 включается только на время действия импульса управления (фиг.2и) и после его прекращения выключается вследствие недостаточной величины тока.

Так как соответствие между напряжениями на выходе выпрямителя 7 и модели управляемого выпрямителя 9 нарушается (фиг.2в и 2и), то изменяется режим работы интегратора 10. На его выходе появляется напряжение (фиг.2л), так как во время действия напряжения на входе интегратора 10 (фиг.2л) ключ цепи обнуления разомкнут (фиг.2о). При достижении напряжения на выходе интегратора 10 величины, превышающей опорное напряжение DO (фиг.2п), сра- батьгоает триггер 14 (фиг.2р), который блокирует выход блока 2 импульсно-фазового управления и регулятор выключается. В случае перегрузки по току увеличивается напряжение на выходе выпрямителя 8 и сглаживающего фильтра 12. Превьшение напряжения с

35

40

45

50

55

выхода фильтра 12 величины U также приводит к срабатыванию триггера и выключению регулятора. В случае подключения нагрузки 5 через силовой трансформатор в однополупериодном режиме происходит одновременно увели-г чение напряжений с выхода интегратора 10 и сглаживающего фильтра 12, что ведет к быстрому срабатыванию защиты. Для возобновления нормальной работы регулятора необходимо устранить неисправности в нагрузке или в самом регуляторе.Реализация предлагаемого регулятора напряжения позволяет осуществить комплексную защиту его в аномальных режимах и режимах перегрузки по току. В результате предотвраща ется выход из строя оборудования и повышается надежность регулятора напряжения.

Формула изобретения

Устройство для управления регулятором напряжения, выполненным на биполярном тиристорном элементе, включенным последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока и нагрузкой, содержащее блок импульсно-фа зового управления, формирователь импульсов управления, выход которого предназначен для подключения к уп- равляющим злектродам биполярного ти- ристорного элемента, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого предназначена для подключения параллельно нагрузке, а вторичная подключена к входу первого выпрямителя, выход которого подключен к первому управляющему входу блока импульсно-фазового управления, второй управляющий вход которого предназначен для подключения к источнику управляющего напряжения, вторичная обмотка трансформатора т ока подключена к второму выпрямителю, сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы регулятора напряжения, оно снабжено аналоговой моделью двухполупериодного уЬравляемого выпрямителя, интегратором с цепью обнуления, сглаживающим фильтром и триггером, причем вход переменного тока аналоговой модели выпрямителя предназначен для подключения к сети питания регулятора напряжения, управляющий вход подключен к выходу блока импульсно-фазового управления, а выход подключен к входу формирователя импульсов и к информационному входу интегратора, вход обнуления которого подключен к выходу первого выпрямителя, выход второго выпрямителя через сглаживающий фильтр подключен к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу интегратора, третий вход сумматора предназначен для подключения к источнику опорного напряжения, выход сумматора через триггер подключен к входу запрета блока импульсно-фазово- го управления.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для .регулирования переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке. Изобретение позволяет повысить надежность работы регулятора напряжения. Выпрямленное напряжение с выхода регулятора сопоставляется с напряжением модели управляемого выпрямителя и в случае их несоответствия интегратором вырабатывается сигнал на блокировку импульсов управления тиристорами. В результате исключаются однополупериодные режимы при работе на индуктивную нагрузку. 2 ил. а (/