Тиристорный стабилизатор переменного напряжения для активно-индуктивной нагрузки Советский патент 1990 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электро- технике, в частности к тиристорным преобразователям переменного напряжения для активно-индуктивной нагрузки, в частности, для электропечей сопротивления.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора; на фиг. 2 - диаграммы напряже- НИИ в различных точках устройства.

Тиристорный стабилизатор переменного напряжения содержит шесть тиристоров 1-6, включенных попарно встречно-параллельно, датчик 7 напряжения питающей сети, датчики 8-10 тока нагрузки, подключенные к амперметрам 11-13, активно-индуктивную нагрузку .14-16, систему 17 импульсно-фазо- вого управления, источник 18 управля- ющего сигнала, первый диодный мост 19 с активной нагрузкой 20, первый резистор 21, первый компаратор 22, состояш й из операционного усилителя 23, резисторов 24-27, диода 28, вто- рой диодньй мост 29 с активной нагрузкой 30, второй и третий резисторы 31 и 32, второй компаратор 33, состоящий из операционного усилителя 34, резисторов 35-37, диода 38, четвертый и пятый резисторы 39 и 40, сумматор 41, содержащий операционный усилитель-42, резисторы 43-46, диод 47. Между инверсным входом и выходом сумматора 41 может быть подключен конденсатор 48, что обеспечит интегральную регулировочную характеристику,й

На фиг. 2 приняты следуюш 1е обозначения: 9 - напряжение питающей сети и и ток нагрузки 1ц; 50 - напряжение А на выходе второго диодного моста с активной нагрузкой; 51 - напряжение В на выходе первого диодного моста с активной нагрузкой; Ы выход С первого компаратора; 53 - вход D второго компаратора.

Устройство рае5отает следующим образом.

Напряжение Uc сети подается на тиристоры 1-6 и через датчик 7 напряжения на систему 17 импульсно-фазово- го управления, которая формирует и подает на входные цепи тиристоров 1-6 упра вляющйе импульсы. Момент подачи указанных импульсов и напряжение на нагрузке изменяются с помощью источника 18 управляющего сигнала и дополнительного узла, содержащего элементы 19-48. Этот узел выполняет функцию моделирования напряжения нагрузки из напряжений U,- сети с помощью сигнала по току нагрузки 1,.

В точке А формируется выпрямленное напряжение, пропорциональное напряжению Uj, сети, а в точке В - выпрямленное напряжение, пропорциональное току нагрузки. В точке С имеется отрицательное напряжение в моменты пауз тока нагрузки и напряжение близко к нулю в моменты протекания тока нагрузки. В точке D формируется отрицательное напряжение, среднее значение которого пропорционально напряжению на нагрузке. Это формирование, осуществляется за счет вырезания из площади под кривой напряжения питающей сети временных участков, соответствующих моментам протекания тока нагрузки. Напряжение ид сравнивается на резисторах 39, 40 с напряжением источника управляющего сигнала и подается на инверсиьпЧ вход операционного усилителя 42, сумматора 41, который своим выходом связан с входом системы 17 импульсно-фазового управВ случае колебания напряжения U сети или изменения тока Iн нагрузки изменяется сигнал обратной связи (напряжение и.) так, чтобы поддерживать выходное напряжение преобразователя неизменным путем изменения момента подачи управляющих импульсов на тиристоры 1-6.

Для увеличения точности стабилизации выходного напряжения устройства необходим интегральный закон регулирования, которьш обеспечивается при

установке конденсатора между инверсным входом и выходом операционного усилителя 42.

Предлагаемое устройство сохраняет свою работоспособность даже при од- новолновом режиме работы. Надежность устройства обеспечивается использованием трансформатора тока, который даже при одноволновом режиме не выходит из строя в отличие от трансформатора напряжения, применяемого для гальванической развязки в аналогичных устройствах.

Формула изобретения

1. Тиристорный стабилизатор переменного напряжения для активно-индуктивной нагрузки, содержащий встречно- параллельно соединенные тиристоры, включенные последовательно с датчиками тока между выводами для подключения напряжения питающей сети и выводами для подключения активно-индуктивной нагрузки, систему импульсно- фазового управления, входы синхронизации которой соединены с выходами

10

15

20

25

выходы подключены к управляющим входам встречно-параллельно соединенных тиристоров, источник управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос ти, он снабжен двумя диодными мостами с активной нагрузкой, двумя компа раторами, сумматором и пятью резисто рами, один из датчиков тока через ,ре вый диодный .мост с активной нагрузко и первый резистор соединен с входом первого компаратора, выходом подключенного через второй резистор к входу второго компаратора, соединенному через третий резистор с выходом второго диодного моста с активной нагрузкой, входом подключенного к вы ходу датчика напряжения питающей сети, вход сумматора через четвертый и пятый резисторы подключен к выходу второго компаратора и источнику управляющего сигнала соответственно, а выход соединен с управляющим входо системы импульсно-фазового управления.

; 2. Стабилизатор по п. 1, отли чающийся тем, что он снабжен конденсатором, включенным между индатчика напряжения питающей сети, а JQ версным входом и выходом сумматора.

выходы подключены к управляющим входам встречно-параллельно соединенных тиристоров, источник управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен двумя диодными мостами с активной нагрузкой, двумя компараторами, сумматором и пятью резисторами, один из датчиков тока через ,рер- вый диодный .мост с активной нагрузкой и первый резистор соединен с входом первого компаратора, выходом подключенного через второй резистор к входу второго компаратора, соединенному через третий резистор с выходом второго диодного моста с активной нагрузкой, входом подключенного к выходу датчика напряжения питающей сети, вход сумматора через четвертый и пятый резисторы подключен к выходу второго компаратора и источнику управляющего сигнала соответственно, а выход соединен с управляющим входом системы импульсно-фазового управления.

; 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен конденсатором, включенным между инФиг.г

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Цель достигается тем, что в устройство введены два диодных моста 19 и 29 с активными нагрузками 20 и 30, два компаратора 22 и 33, сумматор 41 и пять резисторов 21,31,32,39,40. Указанные элементы вместе с трансформатором 9 тока и датчиком 7 напряжения питающей сети обеспечивают формирование сигнала, эквивалентного напряжению на выходе устройства. При возникновении одноволнового режима устройство сохраняет свою работоспособность, т.к. насыщение трансформаторов тока 8-10 не приводит к выходу тиристоров 1-6 из строя, чем и обеспечивается повышение надежности работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.