Устройство для регулирования мощности Советский патент 1992 года по МПК G05F1/66 

317

помех {радиопомех) может быть доста- точно большим, поскольку определяется порогом напряжения, при котором происходит включение формирователя импульсов синхронизации с питающей сетью. Это пороговое напряжение определяет момент включения тиристора, который без применения специальных мер может включаться при уровнях напряжения, существенно отличных от нуля.

Однако главным недостатком известных регуляторов является то, что в них не учитывается свойство ряда потребителей, в частности инфракрасных излучателей, значительно (в несколько раз) изменять свое сопротивление при включении из . холодного состояния, что приводит к большим и достаточно длительным броскам тока в питающей сети. Это, в свою очередь, ведет к завышению мощности пускорегу- лирующей и защитной аппаратуры, нерациональному использованию электротехнических материалов и снижению эксплуатационной надежности.

Известны устройства, в которых устранен этот недостаток, например регулятор, содержащий, в частности, преобразователь для фазового управления тиристорами, который обеспечивает режим мягкого пуска с ограничением пусковых токов через омическую нагрузку.

Однако при фазовом управлении, в особенности при частых пусках, не исключается существенный недостаток подобных устройств, связанный с большим уровнем импульсных помех.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулятор мощности, содержащий трансформатор, выпрямительный мост, формиг рователь импульсов, синхронизации с питающей сетью, счетчик импульсов, задатчик уровня мощности, выполненный в виде одновибратора с регулируемой длительностью импульса, тиристоры и схему запуска тиристоров.

Известная схема устройства характеризуется тем, что первичная обмотка трансформатора подключена к питающей сети, вторичная - к выпрямительному мосту, выход которого-подключен к формирователю импульсов синхронизации. Выход формирователя импульсов синхронизации подключен к счетчику импульсо17 Схема-запуска ти58334

ристоров (силового ключа) подключена выходом к управляющему входу силового ключа, включенного между выводами для подключения сети и подключения на|- рузки.

Цель изобретения - расширение области применения, увеличение срока службы и повышение надежности устройJQ ства для регулирования мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования мощности, содержащее последовательно соединенные выводы для подключеJ5 ния сети, трансформатор, выпрямительный мост, формирователь импульсов синхронизации, счетчик импульсов, кроме того, схему запуска силового ключа, подключенную выходом к управ20 ляющему входу силового ключаf подключенного между выводами для подключения сети и нагрузки, введены формирователи- пусковых импульсов, две схемы И, схема ИЛИ, RS-триггер, дешиф25 ратор и переключатель, причем вход формирователя пусковых импульсов подключен к выходу выпрямительного моста, выход формирователя пусковых импульсов присоединен к К-входу RS-триггера, другой R-вход которого соединен с выходом переключателя, выход KS-триггера соединен с первым входом одной из схем И, один из входов другой схемы И соединен с одним из выходов дешифратора и S-входом

35 RS-триггера, вторые входы обеих схем И подключены к выходу формирователя импульсов синхронизации, выходы схем через схему ИЛИ соединены с входом схемы запуска силового клю40 ча, кроме того, вход дешифратора соединен с выходом счетчика, а выходы переключателя подключены к соответствующим выходам дешифратора.

45 Введение в схему устройства для регулирования мощности названных выше элементов позволяет избежать больших пусковых токов, свойственных ряду потребителей, повышает эксплу50 атационную надежность устройства за счет упрощения пускорегулирующей и защитной аппаратуры.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграм-

55 мы напряжений в различных точках схемы.

Устройство содержит сетевой транс-1 форматор 1, выпрямительный мост 2,

формирователь 3 импульсов синхронизации, формирователь k пусковых импульсов регулируемой длительности, счетчик 5 импульсов с дешифратором, переключатель 6, триггер 7, ключи И 8 Э, схему разделения ИЛИ 10, схему

11запуска силового ключа, силовой ключ (тиристоры) 12, включенный пос- ледовательно с нагрузкой 13.

В схеме может быть использован вместо двух включенных противопарал- лепьно тиристоров 12 один симметричный тиристор (триак).

В формирователь 3 импульсов синхронизации введен регулируемый элемент задержки в виде переменного резистора k и соединенного с ним конденсатора 15, позволяющий включат тиристоры при минимальном напряжении питающей сети.

Схема работает следующим образом.

Напряжение сети с частотой f че- понижающий трансформатор 1 подается на вход выпрямительного моста 2

С выхода моста 2 пульсирующее напряжение подается на вход формирователя 3 импульсов синхронизации, которы каждый полупериод сети формирует короткие импульсы, близкие1 по фазе с моментами перехода сетевого напряжения через нулевое значение.

Кроме того, с выхода моста 2 напржение подается на формирователь k пусковых импульсов, длительность которых может регулироваться от 0,5 до 2 с.

От формирователя 3 импульсы синхронизации поступают на вход двоично-десятичного счетчика 5 с дешифратором, имеющим десять выходов. С помощью переключателя 6 задается временной интервал включения триггера 7, в течение которого управляющие импульсы поступают на тиристоры

12через ключ И 9, схему разделения ИЛИ 10 и схему 11 запуска тиристоров .

При включении регулятора мощности в сеть формирователь k пусковых импульсов в течение времени импульса устанавливает триггер 7 в нулевое состояние, при котором блокируется работа ключа И 9, и работает ключ И 8. Причем импульсы длительностью 10 м/с через каждые 100 мс подаются на силовой ключ 12. Таким образом осуществляется режим ограничения длительности пускового тока через нагрузку 13. По истечении времени

1

735833

10

15

20

25

30

35

пускового импульса формирователь k отключается, и схема автоматически переходит в режим регулирования мощности, определяемый положением переключателя 6.

На диаграмме (см.фиг.2) показано включение тиристора при положении переключателя 6, в котором на нагрузку поступают три полуволны сетевого напряжения.

Перед работой регулятор мощности с помощью резистора Ik настраивается на минимум импульсных помех, например, по осциллограмме при подной нагрузке.

Благодаря включению в схему новых признаков, позволивших ввести режим ограничения тока при включении, что особенно важно при большой нагрузке (в несколько киловатт), вся луско- защитная аппаратура может быть выбрана меньших габаритов, а эксплуатационная надежность регулятора мощности повышается, так как токи через нагрузку близки к номинальным и исключаются многократные толчки тока в сети при включении холодной нагрузки. Радиопомехи от регулятора мощности практически отсуствуют, поскольку включение нагрузки происходит в моменты, когда напряжение питающей сети мало. Причем это характерно как для режима основной работы регулятотак и для режима его пуска при нагрузке.

ра, холодной

Формула изобретения

Устройство для регулирования мощности, содержащее последовательно соединенные выводы для подключения сети, трансформатор, выпрямительный мост, формирователь импульсов синхронизации, счетчик импульсов, кроме

того, схему запуска силового ключа, подключенную выходом к управляющему входу силового ключа, включенного между выводами для подключения сети и выводами для подключения нагрузки,

отличающееся тем, что, с целью расширения области применения , увеличения срока службы и повышения надежности, в него введены формирователь пусковых импульсов, две

схемы И, схема ИЛИ, RS-триггер, дешифратор и переключатель, причем вход формирователя пусковых импульсов подключен к выходу выпрямительного моста, выход формирователя пусковых

71735833

импульсов присоединен к R-входу ;

RS-триггера, другой R-вход которого соединен с выходом переключателя, выход RS-триггера соединен с первым входом одной из схем И, .един из вхо- 5 дов другой схемы И соединен с одним из выходов дешифратора и S-входом RS-триггера, вторые входы обеих схем;

8

И подключены к выходу формирователя импульсов синхронизации, выходы схем И через схему ИЛИ соединены с входом схемы запуска силового ключа, кроме того, вход дешифратора соединен с выходом счетчика, а входы переключателя подключены к ходам дешифратора,

соответствующим вы

Использование: изобретение .относится к электротехнике и может быть использовано при регулировании мощности электронагревателей, тепловых инфракрасных излучателей и других нагрузок с омическим сопротивлением. Сущность изобретения: устройИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при регулировании мощности электронагревателей, тепловых инфракрасных излучателей и других нагрузок с омическим сопротивлением. Известны устройства для регулирования мощности на тиристорах, содержащее низкочастотный источник, тиристоры, блок установки уровня мощности питающего напряжения. ство для регулирования.мощности содержит трансформатор 1 выпрямительный мост 2, формирователь 3 импульсов синхронизации, счетчик 5 импульсов с дешифратором, переключатель 6 и триггер 7, тиристоры 12, схему 11 запуска тиристоров. Новым в устройстве является то, что в него введены формирователь 4 пусковых импульсов, два ключа И 9 и схема разделения ИЛИ 10; При этом вход формирователя 4 пусковых импульсов подключен к выпрямительному мосту 2 , выход формирователя 4 пусковых импульсов присоединен к одному из установочных входов триггера 7, выход которого, в свою очередь, подключен к входу одного из ключей И 9, один из входов второго ключа И 9 подключен к одному из выводов дешифратора. Вторые входы обоих ключей И 9 подклю- ,чены к выходу формирователя 3 ИМПУЛЬСОВ синхронизации, а выход ключей И 9 через схему 10 разделения ИЛИ присоединен к схеме запуска тиристоров, 2 ил. В устройствах использован способ регулировки, основанный на изменении числа полных полупериодов питающего напряжения, подаваемого в нагрузку. Включение и выключение нагрузки происходят в моменты, когда питающее напряжение принимает близкие к нулю значения, благодаря чему уменьшаются импульсные помехи. Тем не менее, в указанных устройствах реальный уровень импульсных § (Л 1 00 сд 00 00 00