Устройство для регулирования трехфазного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике и может быть .использовано в автоматических устройствах для регулирования температуры и давле- ния или в электросварочном оборудовании.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и формы выходного напряжения.

На фиг.1 показана блок схема устройства; на фиг.2 - диаграмма сигналов на элементах устройства.

Устройство состоит из тиристора 1, которьш включается встречно-парал- лельно диоду 2, располагаемому между фазой R и одним из выводов трехфазной нагрузки; тиристора 3, которьш включается встречно-параллельно диоду 4, располагаемому между фазой S и вто- рым выводом трехфазной нагрузки; тиристора 5, которьш включается встречно-параллельно диоду 6; располагаемому между фазой Т и третьим выводом трехфазной нагрузки.

Управляющие импульсы для тиристоров 1, 3 и 5 сцнхронизированы сигналами, блока синхронизации, на входе которого включен синхронизирующий трансформатор 7, связанный выходами с индикаторами 8-10 смены полярности от отрицательного к положительному значению, выходы которых связаны с входами соответствующих ждущих мультивибраторов 11-13, соединенных с первыми входами схем 14-16 совпадения. Блок синхронизации содержит таже трансформатор 17, индикатор 18 смены полярности от отрицательного к положительному значению и ждущий мультивибратор 19.

Формирователь управляющих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных делителя 20 частоты,

формирователя 21 пилообразного нап- ряжения и компаратора 22.

Напряжение управления снимается с управляющего потенциометра 23. Распределитель импульсов содержит также ждущий мультивибратор 24 и схему 25 совпадения, к одному из входов которой подключен выход логической схемы НЕ 26. Согласующие бло ки содержат импульсные усилитель 27 и трансформатор 28. К выводам 29 для подключения нагрузки подключен измерительный трансформатор 30, свзанный через выпрямитель 31, пороговую схему 32 с входами распредел

теля импульсов. Согласующие блоки содержат также импульсные усилители 33 и 34 и импульсные трансформаторы 35 и 36. В устройстве предусмотрена схема защиты от перегрузки на трансформаторах 37 и 38 тока и пороговой схемы 39.

Когда напряжения фаз R, S, Т проходят через нуль, индикаторы 8-10, имеющие очень высокий переключающийся коэффициент усилений, и ждущие мультивибраторы 11-13 формируют положительные импульсы.

Импульсы, генерируемые ждущими мультивибраторами 11-13, подаются на первый вход схем 14-16.

Когда напряжение между фазами R, S, выдаваемое трансформатором 17, проходит через нуль индикатор 18, имеющий очень высокий переключающий- ся коэффициент усиления, и ждущий мультивибратор 19 генерируют поло- ,жительные импульсы, управляющие 8-разрядньм делителем 20 частоты.

На выходе формирователя 21 получается напряжение 11 , возрастающее линейно за время Т (.фиг.2б. Это напряжение подается на вход компаратора 22 вместе с управляющим сигналом, снимаемым с управляющего потенциометра 23.

Сигнал с выхода компаратора 22 подается на второй вход схем 14-16 и длительность этого сигнала представляет время, в течение которого тиристоры 1, 3 и 5 принимают управляющие импульсы и 22 (фиг.2в).

Импульс, генерируемьй схемой 16, управляет ждущим мультивибратором 2 который продлевает длительность им- пу;льсов, воздействие на схемы 14 и 15 и передачу импульсов, соответствующих фазам S и Т. Когда длительность управления тиристоров заканчивается, длительность задается компаратором 22, последней схемой, на которую подается управление (схема 16, соответствующая фазе R).

Импульсы, генерируемые ждущим, мультивибратором 19, подаются на первый вход схемы 25. Второй вход схемы 25 подсоединяется к выходу компаратора 22. Третий вход схемы 25 управляется при помощи выхода логической схемы НЕ 26, обеспечивающей передачу импульсов, выдаваемых ждущим мультивибратором 19, на выход схемы 25 только в момент включения, когда напряжение на нагрузке равно нулю и когда имеется управляющее напряжение, воздействующее на компаратор 22..

Импульс, получаемый при таких условиях на выходе схемы 25, управляет импульсным усилителем 27 и при помощи импульсного трансформатора 28 подается управляющий импульс к тиристору 1.

Этот тиристор находится в проводящем состоянии вместе с диодом 4 с момента, когда напряжение фаз R, S проходит через нуль и на нагрузке оказывается напряжение, определяемое при помощи измерительного трансформатора 30, вьшрямителя 31 и пороговой схемой 32, которые соединены друг с другом последовательно.

Пороговая схема 32 воздействует на схемы 14-16 и блокирует при помощи логической схемы НЕ 26 схему 25

В этом состоянии импульсы, генерируемые жл.ущими мультивибраторами 11-13, передаются при помощи схем 14 16 на вход импульсных усилителей 27, З З И 34.

Импульсные трансформаторы 35, 36 и 28 передают импульсы от импульс- ных усилителей 27, 33 и 34 к соответствующим тиристорам 5, 3 и 1.

Таким образом, в .начале управля- ется только тиристор 1, имеющий импульс, соответствующий прохождению напряжения через нуль, после этого импульс блокируется и тиристоры 1,3 ,и 5 управляются при помощи импульсов, соответствующих прохождению через нуль соответствующих фазных напряжений фаз R, S, Т.

Предусматривается защита от перегрузки, которая выполняется при помощи трансформаторов 37 и 38 тока, управляющих пороговой схемой 39, которая имеет выход, подсоединенный к второму входу импульсных усилителе 33, 34 и 27, и блокирует управляющие импульсы при перегрузке.

Формула изобретения

Устройство для регулирования трехфазного .напряжения, содержащее включенные между выводами для подключения соответствующей фазы источника питания и нагрузки три ключа, блок синхронизации, входами подключенный к выводам для подключения источника

Q

5 0

5

Q

д

5

0

5

питания, первые три выхода блока синхронизации соединены с входами синхронизации распределения импульсов, а его четвертьй выход соединен со счетным входом делителя частоты в виде двоичного счетчика, выход которого соединен с входом формирова- теля управляющих импульсов, связанного выходом с управляющим входом распределителя импульсов, выходы которого через соответствующие согласующие блоки соединены с выводами управления ключей, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и улучшения формы выходного напряжения, каждый из ключей выполнен в виде встречно-параллельно включенных диода и тиристора, блок синхронизации содержит три датчика фазных напряжений и датчик напряжения между первой и второй фазой, входы которых являются входами блока синхронизации, включенные последовательно соответствующему датчику, четыре индикатора смены полярности напряжения от отрицательного к положительному значению и четыре ждущие мультивибратора, выходы которых являются соответствующими выходами блока синхронизации, формирователь управляющих им--. пульсов выполнен в виде последовательно соединенных формирователя пилообразного напряжения, выходом соединенного с первым входом компаратора, к второму входу которого подключен выход управляющего потенциометра, на вход которого подключено напряжение управления, при этом выход компаратора является выходом формирователя управляющих импульсов, распределитель импульсов выполнен в виде трех схем совпадения, первые входы каждой из которых являются входами синхронизации, вторые объединены и соединены с управляющим- входом распределителя импульсов, а каждьй из выходов формирует соответствующий выход распределителя импульсов, каждый из согласующих блоков содержит последовательно соединенные импульсный усилитель, вход которого является входом согласуюп1его блока и импульсный трансформатор, выход которого является выходом согласующего блока, кроме того, введены дополнительный ждущий мультивибратор, дополнительная схема совпадения и

последовательно соединенные выпрямитель, пороговая схема и логическая схема НЕ, при этом выход логической схемы НЕ соединен с первым входом дополнительной схемы совпадения, второй и третий входы которой .соединены соответственно с выходом, компаратора и выходом делителя частоты, вход выпрямителя соединен с выводом для подключения нагрузки, вход дополнительного ждущего мульти8430

вибратора соединен с выходом схемы совпадения, связанной с первой фазой, а его выход соединен с выходом компаратора, выход дополнительной схемы совпадения соединен с введенным дополнительным выходом импульсного усилителя, связанного с первой фазой, выход пороговой схемы сое- 10 динен с введенными объединенньми дополнительными входами схем совпадения распределителя импульсов.

Изобретение относится к электро- ,технике. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и формы выходного напряжения. Регулирование напряжения осуществляется изменением г & целого числа периодов, на которые тиристоры 1, 3 и 5 подключают источник переменного напряжения к нагрузке 29. Трансформатор 7, индикаторы 8-10 и ждущие мультивибраторы 11-13 формируют импульсы при перемене полярности соответствующей фазы от отрицательного к положительному значению, которыми синхронизируется момент включения тиристоров 1, 3 и 5. Формирователь управляющих импульсов из делителя 20 частоты, формирователя 21 и компаратора 22 определяет число периодов, на которое включаются тиристоры 1, 3 и 5. Дополнительная схема 25 совпадения, дополнительный ждущий мультивибратор 24, трансформаторы 37.и 38 тока и пороговое устройство 29 обеспечивает включение каждой фазы в каждом цикле регулирования на одинаковое число периодов, за счет чего достигается поставленная цель. 2 ил. О) с . а ос &о см Фиа.1

и.

21

9u8.2

Редактор П.Гереши

Составитель И.Головинова Техред Л.Сердюкова

Заказ 1221/59

Тираж 645

ВИНИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

t

I f

Корректор М.Шаропш

Подписное