Симисторный регулятор напряжения Советский патент 1993 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования электрических величин, и может быть использовано для регулирования напряжения в осветительных установках.

Целью изобретения является повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что блок управления содержит дополнительный выпрямительный мост, диагональ переменного тока которого подключена к выводам для подключения сети, а к диагонали постоянного тока которого подключена цепь из последовательно соединенных тиристора и первичной обмотки дополнительного трансформатора управления, зашунтированный диодом блок фазового управления, выходом подключенный к управляющему переходу тиристора, выход блока управления формирует вторичная обмотка дополнительного

трансформатора управления, при этом управляющий переход каждого симистора за- шунтирован соответствующим введением стабилитроном, диагонали переменного тока выпрямительных мостов включены между общим выводом для подключения соответствующей нагрузки и ведущего тиристора и общим выводом для подключения соответствующей нагрузки и соответствующего ведомого тиристора, к диагонали постоянного тока выпрямительного моста подключена первичная обмотка соответствующего трансформатора управления, вторичная обмотка которого подключена параллельно управляющему переходу соответствующего ведомого симистора. кроме того, один из трансформаторов управления., связанный с ведомым симистором, содержит дополнительную обмотку, включенную параллельно управляющему переходу введенного транзистора, силовая цепь которого включена параллельно силовой цепи тиристора.

Регулятор отличается наличием новых элементов - дополнительных трансформаторов управления, стабилитронов, транзистора, дополнительной вторичной обмотки трансформатора управления ведомого си- мистора и новым построением связей между ними, обеспечивающими заданную цель изобретения.

Схема симисторного регулятора напряжения приведена на чертеже.

Симисторный регулятор напряжения содержит ведущий 1, первый 2 и второй 3 ведомые симисторы. Каждый симистор подключен между выводами 4, 5, 6 для подключения первых выводов нагрузок 7; 8, 9 соответственно и первым выводом 10 для подключения сети. Вторые выводы нагрузок 7, 8, 9 объединены и соединены со вторым выводом 11 для подключения сети. Между выводами 4 и 5 включена диагональ первого 12 выпрямительного моста. Между выводами 4 и 6 включена диагональ второго 13 выпрямительного моста. К диагонали постоянного тока выпрямительнгого моста 12 подключена первичная обмотка первого 14 трансформатора управления. Вторичная обмотка данного трансформатора управления подключена к управляющему переходу первого 2 ведомого симистора. Управляющий переход данного симистора зашунтирован стабилитроном 15, соединенным катодом с управляющим электродом симистора. К диагонали постоянного тока выпрямительного моста 13 подключена первичная обмотка второго трансформатора управления 16. Вторичная обмотка данного трансформатора подключена к управляющему переходу .симистора 3. Параллельно управляющему переходу симистора 3 подключен стабилитрон 17, причем катод данного стабилитрона соединен с управляющим электродом симистора 3. В симисторный регулятор введен дополнительный мост 18, диагональю переменного тока подключенный к выводам для подключения сети. К диагонали постоянного тока моста 18 подключен блок фазового управления 19 и цепь из последовательно соединенных тиристора 20 и первичной обмотки дополнительного трансформатора 21, Блок фазового управления 19 выходом подключен к управляющему переходу тиристора 20. Вторичная обмотка трансформатора 21 подключена к управляющему переходу ведущего симистора 1. Параллельно управляющему переходу симистора 1 включен стабилитрон 22. катодом соединенный с управляющим электродом данного симистора 1. Параллельно первичной обмотке

трансформатора 21 подключен буферный диод 23, причем анод диода 23 соединен с анодом тиристора 20. Трансформатор управления 14 имеет дополнительную обмотку 24, включенную параллельно управляющему переходу транзистора 25. Силовая цепь транзистора .25 подключена параллельно силовой цепи тиристора 25. Параллельно управляющему переходу транзистора 25 включен стабилитрон 26.

Симисторный регулятор напряжения работает следующим образов. При подведении сетевого напряжения к выводам 10 и 11 начинает работать блок фазового управ5 ления 19, получающий питание от выпрямительного моста 18. После отработки заданного фазового угла с выхода блока 19 поступает сигнал для отпирания тиристора 20. При отпирании тиристора 20 к первич0 ной обмотке трансформатора 21 прикладывается напряжение, снимаемое с диагонали постоянного тока моста 18. Одновременно со вторичной обмотки данного трансформатора 21 снимается напряжение, приклады5

ваемое к управляющему переходу ведущего

симистора 1. Данное управляющее напряжение ограничено по амплитуде стабилитроном 22. Симистор 1 открывается и по нагрузке 1 течет ток. При открытом ведущем

0 симисторе 1 и закрытых ведомых симисто- рах 2 и 3 между выводами 4, 5 и 4, создается разность потенциалов.

Таким образом, к диагоналям переменного тока выпрямительных мостов 12 и 13

5 прикладывается напряжение. Это обусловливает протекание положительных полуволн напряжения по первичным обмоткам трансформаторов управления 14 и 16. Данные напряжения наводят во вторичных об0 мотках трансформаторов 14 и 16 электродвижущую силу. При этом напряжение со вторичной обмотки трансформатора 14, ограниченное по амплитуде стабилитроном 15, открывает ведомый симистор 2, а

5 напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 16, ограниченное по амплитуде стабилитроном 17, открывает ведомый симистор 3.

Одновременно напряжение, снимаемое

0 с дополнительной вторичной обмотки 24 трансформатора 14, ограниченное по амплитуде стабилитроном 26, прикладывается к управляющему входу транзистора 25. Транзистор 25 открывается и шунтирует тири5 стор 20. После отпирания симисторов 2 и 3 напряжение на диагоналях переменного тока выпрямительных мостов снижается до нуля, что обусловливает также снижение до нуля напряжения управления симисторов 2 и 3. Поскольку при отпирании транзистора

25 тиристор 20 был зашунтирован его эмит- терно-коллекторным переходом, то после снятия напряжения с выпрямительного моста 12 транзистор 25 закрывается, а тиристор 20 оказывается запертым. Так как тиристор 20 заперт, ток через первичную обмотку трансформатора 21 прекращается, что обеспечивает снятие напряжения с управляющего перехода ведущего симистора 1,- Буферный диод 23 облегчает процедуру запирания тиристора 20 и препятствует его самопроизвольному отпиранию при дешун- тировании транзистором 25.

При переходе сетевого напряжения через нулевое значение симисторы 1, 2, 3 запираются. В следующем полупериоде технология отпирания и запирания ведущего 1 и ведомого симисторов повторяется.

Пример конкретного выполнения. Сими- сторный регулятор напряжения может быть выполнен на следующих элементах. Симисторы 1, 2, 3 типа ТС-80-6 подключены к полюсам 2 и 9 сети переменного тока 220 В 50 Гц через нагрузки 7, 8, 9, в качестве которых могут быть лампы накаливания КГ-5000. Трансформаторы 14, 16, 21 применены типа ТВК-110ЛМ. Выпрямительные мосты 12. 13, 18 выполнены на диодах КД202 Р. Стабилитроны 14,15,22,26 типа Д815Г. Блок фазового управления 19 выполнен по схеме триггера Шмитта 1. Транзистор 25 принят типа КТ 630Б, буферный диод Д2265.

Симисторный регулятор напряжения имеет повышенную надежность в работе, поскольку на ведущий и ведомый симисторы подаются управляющие импульсы со стабильной амплитудой, при -этом после отпирания симисторов импульсы управления снимаются, обеспечивая оптимальный режим работы симистора по цепи управления, и обеспечивая экономичность работы системы управления в целом.

Формула изобретения

Симисторный регулятор напряжения, содержащий ведущий и ведомый симисторы, каждый из которых включен между выводом для подключения соответствующей нагрузки и выводом для подключения сети, другие выводы для подключения нагрузок и 5 сети объединены, кроме того, выпрямительные мосты и трансформаторы управления по числу ведомых симисторов, блок управления, выходом подключенный к управляющим выводам симистора, отличающий0 с я тем, что, с целью повышения надежности, блок управления содержит дополнительный выпрямительный мост, диагональ переменного тока которого подключена к выводам для подключения сети, а к диагона5 ли постоянного тока которого подключена цепь из последовательно соединенных тиристора и первичной обмотки дополнительного трансформатора управления, зашунтированной диодом, блок фазового

0 управления, выходом подключенный к управляющему переходу тиристора, выход блока управления формирует вторичная обмотка дополнительного трансформатора управления, при этом управляющий переход

5 каждого симистора зашунтирован соответствующим введенным стабилитроном, диагонали переменного тока выпрямительных мостов включены между общим выводом для подключения соответствующей нагруз0 ки и ведущего тиристора и общим выводом для подключения соответствующей нагрузки и соответствующего ведомого тиристора, кдиагонали постоянного тока выпрямительного моста подключена первичная обмотка

5 соответствующего трансформатора управления, вторичная обмотка которого подключена параллельно управляющему переходу соответствующего ведомого симистора, кроме того, один из трансформаторов уп0 равления, связанный с ведомым симисто- ром, содержит дополнительную обмотку, включенную параллельно управляющему переходу введённого транзистора, силовая цепь которого включена параллельно сило5 вой цепи тиристора.

fcs

Использование: изобретение предназначено для работы в системах регулирования мощности сетей освещения термических установок. Сущность изобретения: для повышения надежности в систему управления симисторного регулятора, содержащего ведущий симистор 1, ведомые симисторы 2 и 3, введены дополнительный трансформатор 21, выпрямительный мост 18, тиристор 20 и шунтирующий транзистор 25, а также дополнительная вторичная обмотка в одном из трансформаторов управления ведомыми симисторами. Симисторный регулятор имеет повышенную надежность в работе, так как на ведомый и ведущий симисторы подаются импульсы управления со стабильной амплитудой с отключением цепи управления после отпирания сммисторов. 1 ил.

Л-i

-Г-r

§s /