Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1991 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение энергетических показателей путем повышения коэффициента мощности.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит две пары выводов 1-3 для подключения активных нагрузок, соединенных последовательно, общая точка 2 которых соединена с одним из выводов для подключения трехфазной сети А, В и С, через ключевой регулирующий элемент 4, вы- полненный полностью управляемым, например, в виде однофазного выпрямительного моста на диодах 5-8, в диагональ

постоянного тока которого включен транзистор 9. Крайние выводы 1 и 3 для подключения активных нагрузок соединены с двумя другими выводами для подключения трехфазной сети А, В и С. Блок фазоимпульсного управления ключевым регулирующим элементом 4 содержит суммирующий усилитель 10, выход которого соединен с первым ходом 11 широтно-импульсного модулятора 12, выход которого подключен к входу ключевого регулирующего элемента 4, генератор 13 напряжения треугольной формы, трансформатор 14 синхронизации, вторичная обмотка которого имеет отвод от средней точки, фазовращатель 15, датчик 16 усредненного значения выходного напряжения и задатчик 17 входного сигнала упОч

ю ел

Јь

GN х4

равления. Первый вход 18 суммирующего усилителя 10 соединен с выходом задатчика 17 входного сигнала управления. Второй вход 19 суммирующего усилителя 10 через датчик 16 усредненного значения выходного напряжения соединен с выводами 1 и 3 для подключения активной нагрузки. Второй вход 20 широтно-импульсного модулятора 12 соединен с выходом генератора 13 напряжения треугольной формы, первый вход которого соединен с отводом от средней точки вторичной обмотки трансформатора 14 синхронизации, первичная обмотка которого соединена с выводами для подключения одной из фаз сети, Второй вход генератора 13 напряжения треугольной формы подключен к выходу фазовращателя 15, вход которого подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора 14 синхронизации. Питание элементов блока им- пульсно-фазовогоуправления

осуществляется от вспомогательного источника 21 питания. Суммирующий усилитель 10 может быть выполнен на операционном усилителе 22, в цепи обратной связи которого включена RC-цепь 23. Датчик усредненного значения выходного напряжения может быть выполнен в виде двух развязывающих и понижающих однофазных трансформаторов 24 и 25, первичные обмотки которых являются входом датчика, а вторич- ными обмотками нагруженных на мостовые однофазные выпрямители 26 и 27, выходные напряжения постоянного тока которых фильтруются Г-образными RC-фмльтрами 28 и 29. К выходу однофазных выпрямителей 26 и 27 подключена суммирующая Т-образная резистивная -схема из резисторов 30-32, причем Rao « Rsi- Кза, общая точка которой является выходом датчика (Рзо - R3Z номиналы резисторов 30-32 соответственно).

Устройство работает следующим образом.

При нулевом значении выходного сиг- налз задатчика 17 входного сигнала управления, выходной сигнал суммирующего усилителя 10 также равен нулю. При этом скважность у широтно-импульсного модулятора 12 равна нулю и транзистор 9 ключевого регулирующего элемента 4 закрыт. Это приводит к равномерному распределению напряжения UCA сети между активными нагрузками. При появлении выходного сигнала задатчика 17 входного сигнала управления, подаваемого на первый вход 18 суммирующего усилителя 10 и сравниваемого с сигналом обратной связи датчика 16 усредненного значения выходного сигнала управления, подаваемого на второй вход 19, возникает новый установившийся режим

работы. Например, при у 1/3 происходит отпирание транзистора 9 с удвоенной по отношению к сети частотой ( у 100 Гц) на интервалы длительностью в 60, в течение

которых общая точка 2 соединения активных нагрузок подключается к фазе В сети. Последующее увеличение выходного сигнала эадат- чика 17 входного сигнала управления приводит к новому установившемуся режиму

работы устройства и увеличению скважности широтно-импульсного модулятора 12.

Во всем диапазоне регулирования и изменения скважности в пределах 0 у 1 одинаковые действующие значения напряжекий на нагрузках изменяются от исходного минимального значения Кмин 0,5.11Л. до конечного максимального значения UMSKC ил, где 11л - действующее значение линейного напряжения питающей сети.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий две пары выводов для подключения активных нагрузок, соединенных последовательно, общая точка которых соединена с одним из выводов для подключения трехфазной сети через ключевой регулирующий элемент, а крайние выводы для подключения активных нагрузок соединены с двумя

другими выводами для подключения трехфазной сети, и блок фазоимпульсного управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения энергетических показателей путем повышения коэффициента мощности, ключевой регулирующий элемент выполнен полностью управляемым, а блок фазоимпульсного управления выполнен в виде суммирующего усилителя, первый вход которого соединен

с задатчиком входного сигнала управления. а второй вход через датчик усредненного значения выходного напряжения соединен с выводами для подключения активных нагрузок, широтно-импульсного модулятора,

генератора напряжения треугольной формы, трансформатора синхронизации, вторичная обмотка которого имеет отвод от средней точки, и фазовращатель, причем выход широтно-импульсного модулятора

соединен с входом ключевого регулирующего элемента, первый вход широтно-импульсного модулятора соединен с выходом суммирующего усилителя, второй вход широтно-импульсного модулятора подключен

к выходу генератора напряжения треугольной формы, первый вход которого соединен с отводом от средней точки вторичной обмотки трансформатора синхронизации, а второй вход подключен к выходу фазовращателя, вход

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности и улучшение энергетических показателей путем повышения коэффициента мощности. Активные нагрузки устройства, соединенные последовательно и имеющие общую точку, подключаются к трехфазной питающей сети, причем общая точка подключается к сети через ключевой регулирующий элемент с блоком импульсно-фазового управления. Выполнение ключевого регулирующего элемента полностью управляемым, например в виде диодного моста, в диагональ постоянного тока которого включен транзистор, в сочетании с введением в блок управления широтно-импульсного модулятора, фазовращателя и обратной связи по выходному напряжению позволяют упростить силовую часть устройства, обеспечить регулирование скважности выходного сигнала управления и осуществлять коммутацию цепи активных нагрузок с подключением их общего вывода к фазе питающей сети с cos p 1 по основной гармонике тока, благодаря чему достигается цель. 1 ил.