ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР-СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК H02M5/22 

Известные однофазные тиристорные регуляторы напряжения переменного тока, содержащие трансформатор с отводами, коммутируемыми встречно-параллельными тирнсторными группами, подсоединяющими нагрузку к низшей и высшей ступеням регулирования, не могут образовать трехфазный регулятор путем объединения их в трехфазную систему.

Это связано с тем, что трехфазные тиристорные регуляторы имеют ряд специфических особенностей, обусловленных взаимодействием контуров коммутации трех фаз, поскольку момент смены знака тока (перехода через нулевое значение) в данной фазе зависит от характера нагрузки других фаз и практически не совпадает с моментом смены знака коммутирующего напряжения вентилей данной фазы.

В связи с этим появляются интервалы, во время которых направление тока не совпадает с направлением коммутирующего напряжения, е результате чего возможны короткие замыкания по контуру вентилей одной из фаз или пропуски включения.

Отличием предлагаемого регулятора является то, что путем применения фазочувствительного блока и блока сравнения решается задача построения трехфазного тиристорного регулятора, в котором обеспечивается взаимное согласование между отдельными фазами

моментов подачи управляющих импульсов на управляемые вентили, в результате чего при любой несимметрии нагрузки имеет место четкая работа контуров регулироваиия всех трех фаз без разрывов тока и коротких замыканий между регулировочными отпайками трансформатора.

Это обеспечивает работоспособность регулятора ири несимметричной нагрззке.

Ыа чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого регулятора.

Описывается работа схемы на примере одной фазы.

Синхронизация момента подачи управляющих импульсов на вентили 1 н 2 с моментом перехода тока в данной фазе через нулевое значение осуществляется путем подачи указанных управляющи.х импульсов через трансформаторы 3 и 4, первичные обмотки а и 5 которых соответственно включены параллельно с вентилями 7 и 8 через диоды 9 и 10 и токоограничнвающие сопротивления 11 и 12.

Уиравляющие импульсы подаются на вентили 1 и 2 со вторичных обмоток 13 и 14 трансформаторов 3 и 4 соответственно через диоды 15 и 16. Подача управляющих нмпульсов осуществляется только в том случае, когда ток дайной фазы равен нулю, т. е. закрыт)1 обе пары тиристоров /, 2 и 7, 8.

Как только открывается один из вентилей 1 или 2, происходит снятие управляющих импульсов в результате шунтирования обмоток 17 и /8 трансформаторов триодом 19. Триод получает управление при появлении тока в цепи вентилей / и 2 за счет падения напряжения на неуправляемых вентилях 20 и 21, включенных встречно-параллельно между собой и последовательно с управляемыми вентилями 1 VI 2.

Включение первичных обмоток 5 и б трансформаторов 5 и 4 параллельно вентилями 7 и 8 исключает подачу управляюпдих импульсов на вентили 1 и 2, если открыты вентили 7 и 8, так как последние шунтируют обмотки 5 и б трансформаторов 5 и 4.

Подача управляюш,их импульсов на вентили 7 и 8 происходит только в том случае, если открыты вентили / или 2 и направление тока в данной фазе совпадает с направлением коммутируюш,его направления. Это осуш,ествляется фазочувствительным блоком, состояш.им из неуправляемых вентилей 20 и 21, трансформаторов 22 и 23 и триодов 24 и 25. Данный блок реагирует на направление тока нагрузки в данной фазе по отношению к коммутируюш,ему напряжению.

Переходы эмиттер-база триодов 24 и 25, зашунтированные вентилями 26 и 27 включены носледовательно (эмиттер триода 24 соединен с эмиттером триода 25). Базы триодов 24 и 25 через сопротивления /8 и 19 подсоединены к диодам 20 и 21. В зависимости от наиравления тока, протекаюш,его по вентилям У и 2 и соответственно диодам 20 и 21, будет насыш,аться триод 24 или 25. Так при положительном нанравлении тока насыш,ается триод 24, а триод 25 запирается. При отрицательном токе триод 25 насышается, а триод 24 запирается. При насыш.ении триода 24 первичная обмотка 28 трансформатора 22 подключается под напряжение обмотки 29 трансформатора 30 в том случае, если полярность напряжения на обмотке 28 будет положительной по отношению к эмиттеру триода 24. Если полярность напряжения на обмотке 28 отрицательная по отношению к эмиттеру триода 24, то триод в этом случае не пропускает ток, несмотря на наличие тока в базе.

Если в ноложительный полупериод данного фазного напряжения ток, проходяш ий по вентилям 20 и 21, будет отрицательным, го обе цепочки триодов 24 и 25 будут закрыты, так как при положительном напряжении на обмотке 28 триод 24 будет разрывать цепь, поскольку переход эмиттер-база будет под обратным напряжением, а пень триода 25 закрыта вентилем 31. Соответственно в отрицательный полуиериод данного фазного напряжения при положительном токе нагрузки обе цецочки триодов 24 и 25 будут закрыты. Таким образом, на вторичных обмотках трансформаторов 22 и 23 может иметь место напряжение в проводяш,ем для вентилей 32 и 33 иаиравлении и соотвественно «разрешение на подачу управляющих импульсов на

вентили 7 и 8 только в том случае, если в данной фазе регулятора ток и напряжение совпадают по направлению. В ноложительный полупериод напря кения при положительном токе нагрузки напряжение будет на трансформаторе 22, и в отрицательный полупериод напряжение при отрицательном токе нагрузки напряжение будет на трансформаторе 23.

Данная схема согласования между отдельными фазами люментов иодачи управляющих

импульсов на вентили /, 2 п 7, 8 позволяет исиользовать схему обратной связи для стабилизации в каждой фазе действующего или среднего значения напрял ения за счет изменения момента включения вентилей 7, 8.

Это осуществляется путем регулирования триодом 34 скорости заряда емкости 35, напряжение на которой определяет момент подачи управляющих импульсов иа вентили 7, 8. Базовый ток триода 34 варьируется измерительный системой, состоящей из трансформатора 36, первичная обмотка 37 которого подключена к выходному фазному нанряжению регулятора; выпрямительного моста 58, подключенного к обмотке 39 трансформатора 36,

и нелинейного моста из сопротивлений 40 и 41 и опориых диодов 42, 43.

Предмет изобретения

Трехфазный регулятор-стабилизатор напряжения, содержащий трехфазный силовой трансформатор с отводами, коммутируемыми встречно-нараллельными тиристорными группами, которые подсоединяют нагрузку к низшей и высшей ступеням регулирования, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работоспособности при несимметричной нагрузке, каждая из фаз регулйтора снабжена фазочувствительным элементом в виде двух

встречно-параллельно соединенных диодов, включенных последовательно с тиристорной группой низшей ступени регулирования и блоксм сравнения в виде двух транзисторов и двух трансформатеров, первичные обмотки

которых через иереход эмиттер-коллектор этих транзисторов включены на фазное напряжение указанного силового трансформатора.