Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1989 года по МПК H02M5/257 G05F1/24 

/

сл

со

4

vj ND

31А9А172

до момента времени, когда ток нагрузки проходит через нулевое значение. При необходимости снижения peryjHipye- мого напряжения, на выходе элемента 26 временного срапнения поянляется сигнал, неребрасываюгщн контакты ком- мутащюнного блока 27 и другую позицию, соответствующую режиму работы на понижение напряжения. В ремсимею

работы на пош же1Ше найряжения, при

переходе входного напряжения через нуль включается тиристорньи) ключ 4, а тиристорньп юпоч 3 включается через заданный фазовый угол. Введение в схему устройства коммутащюнного блока 27 и элементов, обеспечивающих его переключение, делает возможным работу устройства в двух режимах, за счет чего достигается поставленная цель. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования напряжения. В режиме регулирования на повышение напряжения на выходе элемента 26 временного сравнения сигнал отсутствует и коммутационный блок 27 находится в исходном состоянии. В момент прохождения питающего напряжения через ноль открывается тиристорный ключ 3. Через заданный фазовый угол включается тиристорный ключ 4. Тиристорный ключ 4 проводит ток до момента времени, когда ток нагрузки проходит через нулевое значение. При необходимости снижения регулируемого напряжения, на выходе элемента 26 временного сравнения появляется сигнал, перебрасывающий контакты коммутационного блока 27 в другую позицию, соответствующую режиму работы на понижение напряжения. В режиме работы на понижение напряжения, при переходе входного напряжения через ноль включается тиристорный ключ 4, а тиристорный ключ 3 включается через заданный фазовый угол. Введение в схему устройства коммутационного блока 27 и элементов, обеспечивающих его переключение , делает возможным работу устройства в двух режимах, за счет чего достигается поставленная цель. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике .

Цель изобретения - расширение диапазона peryjnipo jainni напряжется. Па фиг. 1 п 1едставлена Функциональная схема описыг)аемого предобра- зователя; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

PeryjuipycMui i преобразопагелг, ctj- держит ocHonHoj i трансформатор 1 и рольтодобавочный трансформатор 2, тиристорные кпичи 3, 4, фазочувстви- тельны блок 5, содержацип измерительные трансформгп оры 6 и 7 напря- же1П1я, нуль-органы 8 и 9, элемент И 10. Регулируемьи преобразователь содержит также 6JIOJC 11 сравнения, включающий в себя нуль-орган 12, элемент 1ШИ 13 и элемент И 14, усилитель 15 фазочувствительного блока, элемент 16 задержки, усилитель 17 блока сраи неш1я, измерительны трансформатор 18, нуль-орган 19, элемент И 20, а также формирователь 21 .coв, элемент ИЛИ 22, триггер 23, второй элемент 24 задержки, формирователь 25 импульсов, элемент 26 време}И1ого сравнеш1я и коммутационный блок 27, который содержит четыре меха 1ически спяза1 ных контактора 27.1, 27.2, 27.3 и 27.4, причем аеподвижньш замыкающий контакт контактора 27.1 соединен с неподвижным размыкаюг м контактом контактора 27.2 и с тиристор- ным ключом 4, неподвижный размыкающий контакт контактора 27.1 соединен с неподвижньп. замыкающим контактом контактора 27.2 и с вторичной обмоткой вапьтодобавочного трансформатора 2, неподвижный замыкающей контакт контактора 27.3 соединен с неподвижным размыкаюисим контактом контактора 27.4 и с управляющим входом тирис0

0

5

торного 1шюча 3, неподвижный раз- мыкаюнщй контакт контактора 27.3 соединен с 1 еподиижным гзам лкающим контактом сонтактора 27.4 и с управляющим входом тиристорного ключа 4, под- niCTOHjie контакты которых 27.1 и 27.2 подюнсчети. к соответствую1цим выводам вторичной обмотки .)сновного транс- 5 форматора, подвижньи контакт контактора 27.3 соединен с выходом усилителя 15, а ПОДВИЖНЫ контакт контактора 27.4 - с выходом усилителя 17.

Первичные обмотки основного 1 и . вольтодобавочного 2 трансформаторов соединены последовательно, к вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора 2 подключены параллельно и последовательно тиристорные ключи 3 и и 4 соответственно. Параллельно каждому тиристорному ключу присоединены измеритш ьные трансформаторы 7 и 6, к вторичным обмоткам которых подкпю- чены нуль-органы 8 и 9. Выходы нуль- органон 8 и 9 соединен,; с входами элемента И 10, выход которого подключен к усилителю 15.

К обмОТке ОСНОВНОГО

трансформатор 1 присоединен измери- с тельны трансформатор 18 и коммута- .п1 блок 27. К вторичной обмо1 ке измерительного трансформатора 18 при- соедине1 ы нуль-органы 19 и 12. Один из входов элемента РШИ 13 соединен с в 1ходом ус1тителя 15, а другой - с выходом элемента И 14 и входом элемента И 20. Оди из входов элемента И 14 подключен к вькоду нуль-органа 12, а другой - к выходу элемента ИЛИ 13.

К выходу нуль-органа 19 подключены один из входов элемента 26 временного сравнения и триггер 23, один выход которого присоединен к первому

0

0

5

5

.цементу If) з.ч.перж .и, я щп гой - к 2i заде|1жки, пыхс д

HTfJpOMV ЭЛС П. ИТ

каж/К Го И з которых 1и)дк;1ючс н соот- ветсч пеиН .) к ф14). 1ям 21 и 23 HMjTyjibci.iB. В,ьч;)Д ч.пс мс н м 2ч злдгрж KII сое;1ииен такясе с шормм титлом элемента 26 иремепног :. еря прения. Входы элемента ИЛИ 22 подключс ны к фсрг-шропатслям 21 и 25 импулг.соп, пькод - i; рходу элрмонтл il 2t), lihfxo которс-го присоединен к нходу yciL nrr ля 17.

Времеиныо ;и1лг-1 ;:ч.-;ы, пи.чс ичкицте ПРИ111.Ц1Г1 работм устро; стча кг:К и pv -wtMC рег улп роря ПИЯ па nopi.iiin itiie ьап ряжения, тл с я ч pCKHNtc pci yj;iipoFi,U на покиж 1) 1аг ряже1;ия по OTHOIJICHH к яоминад1люму, пр;пи: де;иы на |)ИГ .| 2 Г де на ДIlЛi pa ;IГ 28 прсг стааггеи наряжение iir ч ГОК 1 ф и iini pyrir e, ил диаграг-iMe 2 - наимяжсчиг/ на n:-:o ;f HyjTij-орг ана .., на ди:1Г р iNfMt JO - на ря. и. л.-ю.чг пулb-opr ;u a У, на диаграмме jl - iiaiipyiKeiiuic- на ni.ixoae |:)лемсита И i (} на лиа1 11амме 32 - иа |р ;же1 ие ;а нходе ну.п i,-органа 19, .г, iдиaг) Зо - напряжение на вмходе угсмеита II , на диаграмме 34 - наряжение на лыходе нуль-органа 19, п диаграмме 35 - najip-иженме на яходо :)лемен 1а о чад..., на дпат лмме 36 - напг. Яй,,( на ег;.. 1 г:-;оде, in д.иаграг- ме 37 - (е на нходс улеме.птл. 24 -кшержки, на диаграмме 3R - напряжение на его кмходе, на диа)рамме 39 - мапряжени на иькоде |110Г 11ГО- атели 21 1-.мпуль(;ор, на диаг рамме 40 - напря жепие на 1л-.1ход.е фор ми11олат( ля 2j иг-;пул i,coii, на in;u iiaM м( 41 - Р1апряла;iii:c на ni.r/;oi;e шемен та 26 племенного сравнения.

Прео- - ратопатель работает с.ледую- upiM обрачом.

В регулирования на иовы- шеиис напряжет по отногиепию к ном пальному (номинальпое нап))яжепие соответстнует долноетьш чакороченно му вольтодобаночному тра 1еформатору тиристорным ключом 3) на гллходе элемента 26 сигнал О1сутствует и гсомму тациониь.ч блсэк 27 находится н исходном состоянии.

В момс нт времени, когда подается питающее напряж1-ние на оспонной трасформатор 1, поиипяется напряжение на тиристо11Н;лх ключах 3 и 4, которо подается ч ере - HTMejiirrejii.Hr.ie транс- форматор, 6, 7 и ну, 1 ь-органы 8, 9

0

5

0

0

5

на zina входа ло1 ичес1;1яч; И 10, л через пзмер1ггелj.iibifi трансформатор 18, пуль-орган 12 и нуль-орган 19 - па вход элеме1гга 14 блока 11 с)) и, соо-п етстиеняг, пл нход триггера 23. Сфотьмирстианпый сигпа т с выхода фауочурствительного блежа 5 одновременно по/шется па вход усилителя 15, которьп) отрабат-,г11лет сигнал на своем вьгход,е, и на вход илемента ИЛИ 13, в резул:.тлте чего на выходе блока 11 сравнения пс я рляется j anpjr- A tjirite, которое с охрапяотся до мог-геп- та прохожл.еиия пап)яжен1гя сети через нулевое значение. С 1гналы на обоих выходах тригт-ерл 2) инвертированы по отпоп1е П1ю к входу. TriKiiM образом, запуск элементов 16 и 24 задержки происходит поочерецпо о,чин раз в период, в MOMeirrii пГ ОХо к,цении напряжения сети чере; нулевое чначение. Сит НЛПЫ с ,OF (6ollX «jK MCHTOJ: 16 и

2Л чадег жки подаются через форм1рова- 1O.UI 21, 25 импульсов и 1члемент ИЛИ 22 н, 1 вход элемента И 20, на второй вход которого к iTONjy времеш уже ггода1г сигнал с выхода блока 11 сравнения. Далее сигнал, отработанны/ на выходе усилителя 15 фазочувстви- тельного блока 5, открывает тиристор- и-п ключ 3 и приводит к спятим сигнала на выходе фа зочувствител1,пого блока 5.

В свою очеред., в соответствии с заданным углом регулирования (в да1И1ом режиме работы регулятора пл повр.пиение на и ряже ни я про/юлжител ь- MOCTI) интервала задержки изменяется от нуля до П(х 1 а1ериода напряжения пи гак)|цей сети) на пьп-содлх элементов 16 и 24 задержки появляются сдвинутые на плчпе11иода cигпaJич, которые исчезают при появлении им11ул7 со1 па входах элементов 16 и 24 задержки соответственно. По переднему i jionTy по- луче1П1ых на их В1,1ходах с:игналов фор- f-flipoBaTerni 21 и 25 формиру1.1Т импульсы (время tj, tj и t-, на фиг. 2а) , ко0

торые через элемент И1П1

поступа5

ют на вход элемента И 2(J. С вькода последнего поступает иг-птуль-с через усилитель 17 па тириеторпый ключ 4. ВкПючение тиристо1 ного 1:л|1)чл 4 приводит к вьи лю 1еник) тиристо)1ноги ключа 3, так как последни/ оказьп ается под обратным нап 1яжением, и введслшю польтодобавочно 1 пе1)вичной обмотю вольтодоба ноч)1(М-о трлисформаIO).. i / в ЦС ПЬ lA-iill4I i . ; iH

сф 1рм:г( П|1а 1. ()ri;;iMr;ie i i i,; , ,г:. iaiio4;i ( iii iii i4 ;Jii r ic спи..-по ii.ui;. , .;i:i.ИЛ М.Г.:П( IIVJII,- iHU .Ui-l ;i .- r, .; ;.,

его на nxo:ie ir Jii.--иг- a;; i . it n ТПРИС 14)plll..i; i }i: l : l , li-i, : момент 1 .i - : -:l:и , . ui iiai p проходит чррпз пул PI: ,.e :)иачеии(-,

сигнале) на :i, :;i;:ii ;

чему С1 lO ПИ 1 . ; ; л ;. i г г i

aajra на M.D; ;; . ,.. i i

го ера |1НСМ(/1 , : , , : .

,11мм ; ,1 . ;. I. : и;;; . /л . i i : .у: ;: TPi Canr а ;:ajii , м.м i (.:i .; ;:. COO l HO i i: ) г 1 оП- о:1 if : :

ниа it:i ули , :; . i ич лс; L ) tiii 1 | ч У -- -I чч .а bHC v; ). он г i /f : .v-, ji - ;i i у ментами 10 j ХА У : I , М .- MCiii., мрм . ::: .. г а i:i.i;a iai: иу i , iy и ,1/ Л Л1 .) пу T OiiMi а

ПИЯ ИСЯ V ;; с ; i- г ai - i , V 1 , :

после lei o . vai; г е.-геетш iiiiorIQ ча ii:.i a . MiMiiVi М yi па нчч ка ir-rri,.

libiKJiio ieHiic TJipnuTOpiioro иничл а а .:,,- -i ;) : уастги РИГНЛЛ е нпхс1да

янлен1 О напри ла иг на it-ixu/y- ;у, л.- а- ;lм:ia II . аа aioHii , Ci i iia.; ;ке, u-i -

Гаиа 9 фазс М vi;: Ty;;l |Л ЛЛЛИЛТ ; 1,а у,; I ill : i.iil.ni ; а abnj .v ii- у. U.TMCeJlH (llrl- (illpii этом лл li j i; ; aio л ;. .аил; i a; .. ai-c--4yj;i ; a i , p i .; a i i-vva S ii-ia)biivi

ryriaioiii:iix e нмхсзла элемента 2A з. Ллл;.К -15 м ;:ри; л рн,-;; Ka.ia . ajiif анаит IN л;агл-- ки, nocTi )5ii;iio лре-)ЫЧ)аат дл г п/лта: С i аЛ чь-.оле фа . 1л; ча;

; Л - .а ; II i:i i :i чаа, i-iia;. i Л | |; м)ллin J, л-, : а а Mic, I . la,,. . (i;i- л: i У ; л; - а гПЛ/ча / :: ЦСП i nii ; а .. - гч: а а -|рг. (Ilia 1 (Чам : , - | Л/,| а/ 1.- .: I s; а..

ii . . : г аалл li Л .амь -.; ; /

1 л аа: :;, ллргл- ii.j, pai,,Ti,; ,j

-а, га л HI; глм чпа II ai Л: .- ;- л Л i а -аул i;i I а к .: а , ly: ;ia,i-f- л, H- ;ilb;y-i И Л М ялг чч : I li, а- а ( 1 i l ) I а Л -1Ла аарм -ч та ii

I ; i 1 , I . i а ;, г ; ,; е ( , I ьСЫ -- а;: i ,, , . , , , ; , , - л а .. фм). :: ; ча - ... I. , Л а -i.i ЛЛ - ,|г;: |;.; а л

. . а л ,, . г i. , aii;i .л м: ; i 1 : л , , , м.. ..л ; ai : (Л Л; ; ок.; -a-iaa -- а , I . i . i;: ал яаа (л L ; , аа гл i ал .i.a- а ai -aa.ii oOti iT ai а,(1Чолпл - л . ;|i л а I .у ) i а рас г oi- : ii: /.. |Л I l iia iiy я л in i

a ГМ : :.-:.. ;; ..aa i laai- : : ач ;; ai - . jia .; aa ir.jv .la e t . -a : /i I la I I I a r, i ta a jo ;,aa i na . - у a a ;.- -1 , . л , ; ia- г гц:, i чуалл - ал г 1 ai, ,га ra.a . р , imica ;аЯ ; ) Л .-лл ,а 1 . Hj..; аэое iH 4eHHi: а.л-аа у.,: и ai,K i (алт ес1л:ч:Т и;л аа ал I;M:-. - ;I ; i: ул ii--луга ч..; ,

Л, : . л|Лм, . a li рrvi fл.ain i а 1, 1Л(и ИЧ- :: .lar-aasav. лраасЛ Такой ii л .1 ; . ). 1лнау лггя дю тех нор, ио- .а .- 1ла|а Лм; 1 1 ;лл,а.1 на элсмен- ai , Л , о ( ;,л ллг1а)е 1 СТ;-;ояпть -.л-- :-л;л-.: угаа . .аирова ния , ир)1 KOJOT а л у: 11 ал ::-l aг ; е 1гиалоя на амхолс .. аа : . а 1лл)аал (и члетплс Т Л , аЛ ;-- а-а а,; liaea-iM arr лл лч ел :,) н т i I ai ;а .а а. i,;.;.:i;ii -ул ь-оргаиа 19, : ал ;, а: ;:. aia-: aiui. 27 ;ла : i iK-тичал:

1 оч а с , О ) la- I :. lay.; 1 л,1Ч1Л( : а ,

( 1к, : sail ер I 1 л i; 1 л 1 j ;i.5 ; i;aMi: :л;-| , ;Л

6 , /л ЧУЛ I,- : : а

iiMii уа ;ei| ,;р i 1Лау la л i.--npга и - 11- li 1 - л i pii;aaya, .

;ироча 1Л ла ал .vea : : Л ;л-1 фа юа . ле папа- л ;а:ог ; ai...a :. - Л-.ачл ;eнll.) Л)аа.(л1 л : iaaai -.аа Ла . ая ;, ко 1-л;л1л 01ра) ; ЛJ Г1л-1;ал аа .. м iJMXiaie л lay le r eia ,, i n : ; ii- тл И,ИИ Г , и р1Л1 у.атл а 1Л ч t ;а ; j ; - Оли:.а II - а л(лл};ии а.:ал,а , , СЯ Haiijni;;; ил i , 1-. а.Хра:Л :а- : Лл apia a.),: .а.аЬЛ 1 ; .; уЛл- аЛа тч чл| шл на ; а . ;: , оГЗлнХ ja. XO.i lX 1ул1Гг.. Л ; а л-,, .-: ;,, h:T нооч I р s , ai i) -la а у а. л. : -а la i ( л л ч la i-r; . , : ,i .- ; I i il ; aai. -a 1Л

I A- ; .МЧмг-1 peviiM. y-Kc nponf.niiat T ; i 1 ; i,I:,, iio.: yU /i H: i I ап|1чжс и1я r, . .H ,.:::: Ц- t ,., , -,,- - ,, i - .

ii-i:i : 1 MM;-: vi C 4 irron 1 fj и -i ; .4 -:i i;o;- ryn;iK; i iia (liupMDpuLi.i-- I -i I 2 i г;:1уаьс лз co;j rrifj J-CTIUMI и 11Г1;:;,,)ГЧ I ЧРрС: ИЛИ первоначальное состояние н устройство перейдет в ре;клм регулиропакпя напряже1П1Я на попьпиение с алгоритмом показанным в первой части описания.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, со- держащий OCHOBHOII и польтодобапочный трансформаторы, первичные обмотки которых соединены последовательно, а их свободные выводы связаны с соответствующими входными и выходными выводами, и два тиристорных ключа, соединенных параллельно и последова- тельно с вторичной обмоткой вольто- добавочного трансформатора, фазочувс твительный блок, входы которого под- ключеиы параллельно соответствуюпгим тирисч орным тспючам, а его выход чере первы11 усилитель соединен с входом блока сравнения, другой вход которого через измерит ел ьньп трансформатор напряжения подключен параллапьно вторичной обмотке основного трансформатора, выход блока сравнения подключен к входу элемента И, выход которого подключен к второму усилителю кроме того нуль-орган, подключенный параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, и элеме}|т задержки, отличающийся тем, что, с делью расширения диапазона регулирования напряжения, введены второй элемент задержки, элемент 1ШИ два формирователя И№1ульсов, элемент временного сравнения, коммутаидонный блок и триггер, входом подключен

ный к нуль-органу и к входу элемсн«Q5 0 5 о

5

0

та временного сравнения, оба выхода через два элемента задержки и два формирователя импульсов подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого через элемент И подключен на вход второго усилителя, выход второго элемента задержки сое динен также с другим входом элемента временного сравнения, а его выход соединен с управляющим входом коммутационного блока, которьв содержит четыре контактора, меха шчески связанных между собой, неподвижньв замыкающий контакт первого контактора связан с неподвижным размыкающим контактом второго контактора и с вторым тиристорным ключом, неподвижный размы1;ающ1лй контакт первого контактора соединен с неподвиж1П11м за ыкаю1и 1м контактом второго контактора и с вторичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора неподвижный замыкаюгций контакт третьего контактора соединен с неподвижным размыкаю1;(им контактом четвертого контактора и с управляющим входом первого тиристорного ключа, неподвижный размыкаюишй контакт третьего контактора соединен с неподвижным замы- каюпцим контактом четвертого контактора и управляющим входом второго тиристорного ключа, подвижные контакты первого и второго контакторов присоединены к соответствующим выводам вторичной обмотки основного трансформа-, тора, подвижный контакт третьего контактора подключен к выходу первого усилителя, а подвижньп контакт четвертого контактора подсоединен к выходу второго усилителя.

1

il f ts

Фиг. 2

Д

tg fg tfffffffi ifjtinifS ffff