Способ регулирования электрической мощности на @ параллельно включенных нагрузках Советский патент 1991 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к полупроводниковой преобразовательной технике.

Цель изобретения - повышение надежности, повышение коэффициента мощности и снижение уровня помех.

На фиг. 1 приведена силовая часть схемы для реализации предлагаемого способа при двух парах электрических нагрузок и питания от однофазной сети; на фиг. 2 - схема управления силовой частью: на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы поясняющие предлагаемый способ.

Способ может быть реализован тири- сторным регулятором мощности, состоящим из нагрузки в виде резисторов 1-4. Резисторы 1 и 3 соединены каждый с катодом тиристоров 5 и 6, а резисторы 2 и 4 - каждый с анодом тиристоров 7 и 8. Аноды тиристоров 5 и 6 и катоды тиристоров 7 и 8

соединены и образуют один входной вывод, а выводы всех резисторов подсоединены к второму входному выводу. Принципиальная электрическая схема управления тиристорами 5-8 (фиг. 2) содержит блок 9 синхронизации, счетчик 10 импульсов, формирователи 11 и 12 импульсов, блок 13 питания, коммутаторы 14-16, коммутатор 17, входящий в состав формирователя 11 импульсов, и коммутатор 18. входящий в состав формирователя 12 импульсов.

Формирователь 12 импульсов содержит мультивибратор на транзисторах 19 и 20, конденсаторах 21 и 22 и резисторах 23-28, дифференцирующую цепочку из конденсатора 29 и резистора 30 и выходной каскад из транзистора 31, диодов 32 и 33 и импульсного трансформатора 34, Формирователь 11 импульсов содержит мультивибратор на транзисторах 35 и 36,

(X

VI о о со ел

конденсаторах 37 и 38 и резисторах 39-44, дифференцирующую цепочку из конденсатора 45 и резистора 46 и выходной каскад из транзистора 47, диодов 48 и 49 и импульсного трансформатора 50.

Способ реализуется следующим образом.

Сетевое напряжение через коммутатор 14 поступает на блок 13 питания, в котором формируются необходимые напряжения для питания отдельных элементов системы управления. Напряжение синусоидальной формы (фиг, 3) поступает на блок 9 синхронизации, который формирует импульсы прямоугольной формы, синхронизированные с сетевым напряжением иг(фиг. 3). Импульсы прямоугольной формы поступают на вход счетчика 10 импульсов, который частоту поступающих импульсов делит на два.

С первого выхода счетчика импульсов импульсы Uiri (фиг. 3) через коммутатор 16 поступают на вход формирователя 11 импульсов, а импульсы с второго выхода счетчика 10 импульсов Urr2 (фиг. 3) через коммутаторы 15 и 16 поступают на вход формирователя 12 импульсов, которые формируют импульсы для управления тиристорами 5-8.

При отсутствии входных импульсов коммутаторы 16-18 разомкнуты, а формирователи 11 и 12 импульсов находятся в ждущем режиме, сигнал на тиристоры 5-8 не поступает.

Реализация способа регулирования поясняется таблицей, в которой приведено соответствие между состоянием коммутаторов 14-18 и диаграммами 51-55 (фиг.4), характеризующих выделение мощности на нагрузках.

Для обеспечения регулятором мощности Р, что соответствует диаграмме 51 напряжений, коммутаторы 14 и 16 находятся в замкнутом состоянии, а коммутаторы 15, 17 и 18 - в разомкнутом состоянии. При этом сигнал со счетчика 1Q импульсов поступает на вход формирователя 11 импульсов, который формирует импульсы с крутым фронтом и малой длительности Uyi (фиг, 3)для управления тиристорами 5 и 6.

Для обеспечения регулятором мощности 2Р, что соответствует диаграмме 52 напряжений, коммутаторы 14-16 замкнуты, а коммутаторы 17 и 18 разомкнуты. Сигнал со счетчика 10 импульсов поступает на вход формирователей 11 и 12 импульсов, где формируются импульсы Uyi и Uy2 (фиг. 3) для управления тиристорами 5-8, которые подключают резисторы 1-4 нагрузки поочередно к источнику питания:

Мощность в нагрузке 2Р можно также получить в соответствии с диаграммой 53, если коммутаторы 14, 15 и 17 замкнуты, а коммутаторы 16 и 18 разомкнуты. В этом случае формирователь 12 импульсов находится в ждущем режиме, а формирователь

11импульсов постоянно подает напряжение управления на тиристоры 5 и 6, которые каждые полпериода подключают резисто0 ры 1 и 2 нагрузки к напряжению источника питания.

Для обеспечения регулятором мощности ЗР, что соответствует диаграмме 54, коммутаторы 14, 16 и 18 замкнуты, а комму5 таторы 15 и 17 разомкнуты. Формирователь

12импульсов постоянно подает напряжение управления на тиристоры 7 и 8, которые каждые полпериода подключают резисторы 3 и 4 нагрузки к напряжению источника пи0 тания.

Со счетчика 10 импульсов сигнал поступает на вход формирователя 11 импульсов, где формируются импульсы для управления тиристорами 5 и 6, которые подключают ре5 зисторы Г и 2 к источнику питания через период напряжения.

Для обеспечения регулятором мощности режима 4Р, что соответствует диаграмме 55, коммутаторы 14, 15, 17 и 18

0 замкнуты, а коммутатор 16 разомкнут. Формирователи 11 и 12 импульсов постоянно подают напряжение управления на тиристоры 5-8, которые подключают резисторы 1-4 нагрузки к каждому полуперио5 ду напряжения питания,

Формула изобретения Способ регулирования электрической мощности на п параллельно включенных нагрузках, где п 2, 3,4..., по которому нагруз0 ки подключают последовательно каждую хотя бы на один период переменного напряжения за время, равное п периодам входного напряжения, при этом изменение величины суммарной мощности на нагруз5 ках осуществляют изменением числа одновременно включенных нагрузок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, повышения коэффициента мощности и снижения уровня помех, осу0 ществляют дополнительное изменение величины суммарной мощности путем подключения одной из п нагрузок к входному напряжению и изменения числа периодов входного напряжения за время, равное п

5 периодам, на которое одна из нагрузок подключается к входному напряжению, кроме того, каждую нагрузку разделяют на две секции, каждую из которых подключают к входному напряжению в соответствующий полупериод входного напряжения.

П р и м е ч а н и е. (+) соответствует положению Включено, (-) - положению Выключено

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение надежности и коэффициента мощности и снижение уровня помех. В соответствии со способом регулирование мощности осуществляется путем изменения числа одновременно подключенных к источнику питания нагрузок, а также путем изменения числа периодов напряжения за время, равное п периодам, где п - число нагрузок, на которое каждая из нагрузок подключается к сети. Каждая из нагрузок разделена на две секции, каждая из которых подключается к источнику напряжения в соответствующий полупериод, за счет чего достигается поставленная цель. 4 ил., 1 табл. V ё

п

Фиг.1