УСТРОЙСТВО ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК H02M1/88 

Известно применение управляемых йыпрямителей, например, тиристоров, для плавного регулирования напряжения на низковольтной стороне трансформаторов. Регулировка напряжения осуществляется или непосредственно выпрямителем или при помощи управляемых вентилей совместно с неуправляемым выпрямительным мостом. В таких схе-мах исключены короткие замыкания между двумя выводами трансформатора при неправильной работе вентилей. Однако недостаток заключается в том, что эти устройства могут работать только в режиме выпрямления, требуют больших технических затрат, и применение их на высоковольтной стороне трансформатора невозможно.

В случаях, когда требуется плавно регулировать переменное напряжение необходимо соединять сборные шины за обеими группами встречно-параллельных управляемых вентилей. Вследствие этого возникает опасность коротких замыканий между двумя подключенными ступенями трансформатора при неправильной работе тиристоров.

блока контроля, определяющего величину и фазу тока нагрузки и фазу напряжения, питающего тиристоры; блока задержки, блокирующего выход устройства управления на определенное время при восстановлении напряжения после его прерывания, и известного генератора пилообразного напряжения, позволяющего получить сдвиг импульсов, причем выходы этих блоков связываются при помощи

логических элементов таким образом, что тиристоры получают управляющие импульсы лишь тогда, когда ток нагрузки и напряжение имеют одинаковое направление, величина тока превосходит установленное минимальное

значение и на выходах блока задержки и генератора пилообразного напряжения имеются сигналы.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - электрическая схема, где 1,2 - сборные шины; 3, 4 - тиристорные группы; 5 - общая точка; 6 - провод к нагрузке; 7 - блок контроля величины тока нагрузки; 8 - блок контроля фазы тока нагрузки; 9 - блок контроля фазы напряжения,

формирователь управляющих импульсов; 14 - трансформатор тока; 15 - резистор; 16 - встречно-параллельно включенные диоды, подключенные ко вторичной обмотке трансформатора для ограничения напряжения, которое затем через трансформатор 17 подается на выпрямитель 18; 19 - бесконтактное реле напряжения; 20 - конденсатор; 21 - переменное сопротивление; 22 - сигнальный блок; 23, 24 - схемы совпадений 25 - трансформатор тока, нагруженный встречно-параллельными диодами 26; 27 - повышающий трансформатор; 28 - выпрямитель с конденсатором 29; 30 - логический элемент на транзисторе; 31 - конденсатор; 32 - сигнальный блок; 33 - резистор в цепи заряда; 34 -трансформатор; 35 - стабилитрон; 36 - ограничительный резистор; 37 - усилитель; 38 - импульсный трансформатор; 39, 40 - встречнопараллельные транзисторы; 41 - конденсатор; 42, 43 - импульсные трансформаторы; 44, 45 - стабилитроны; 46 - ограничительный резистор.

В сборных шинах /, 2 высоковольтного переключателя (не показан) ступеней трансформатора р1асположены тиристорные группы 3, 4. Сборнь е .шины соединены в точке 5. В блоке контроля оЪределяется величина тока нагрузки прнлдБрт ении током установленного мЬдовеинрср, .звачения запускается генератор Пилообразн6го,/нап.ряжения 10, который по истечении определенного установленного промежутка времени, выдает сигнал на вход логического блока «И 11, т. е. генератор пилообразного напряжения запускается синхронно с током нагрузки.

Фазовое положение выходного сигнала можно изменить в пределах 10-170°. Фаза тока нагрузки определяется в блоке контроля 8, где формируются сигналы, характеризующие положительный и отрицательный полупериоды тока, которые подаются на вход блока Пи, кроме того, формируется непрерывный сигнал при непрерывном токе нагрузки, подаваемый на вход блока задержки 12, с выхода которого сигнал поступает, - при восстановлении тока после его прерывания с регулируемой задержкой, - на вход блока 11.

В блоке контроля 9 определяется фаза напряжения, питающего тиристорную группу 3, и формируются сигналы, характеризующие положительный и отрицательный полупериоды этого напряжения, которые подаются на блок 11, с выхода которого поступает сигнал иа вход формирователя управляющих импульсов 13, когда выполняются все условия совпадения, т. е. ток нагрузки и напряжение имеют одинаковое направление, истекло время задержки и на выходе генератора пилообразного напряжения имеется сигнал.

Трансформатор тока 14 питается током нагрузки, а к его вторичной обмотке подключены резистор 15 и диоды 16, ограничивающие напряжение, которое затем через трансформатор 17 подается на выпрямитель 18. Выпрямительное нанряжение повторяет форму тока нагрузки и переключает бесконтактное реле напряжения 19 в такт с частотой сети. Когда напряжение становится меньше установленного порогового значения, соответствующего определенному значению тока нагрузки, конденсатор 20 замыкается накоротко и остается в таком состоянии до тех нор, пока напряжение не превысит установленное пороговое значение. Конденсатор 20 может заряжаться через переменное сопротивление 21. После того как напряжение становится больше напряжения срабатывания сигнального блока 22, последний переключается, и с его выхода поступает сигнал на входы функциональных схем «И 23, 24. Путем изменения сопротивления 21 можно известным путем менять момент переключения сигнального блока 22 в промежутке времени между двумя короткими замыканиями конденсатора.

Напряжение, снимаемое с диодов 26, повышается при помощи трансформатора 27 до значения, соответствующего уровню напряжения срабатывания логических элементов. Положительные и отрицательные полупериоды напряжения, снимаемого с трансформатора 27, подаются раздельно на входы функциональных схем «И 23, 24, соответственно. Кроме того, это напряжение через выпрямитель 28 и конденсатор 29 подается на элемент 30. Если ток нагрузки прекращается, то исчезает напряжение на выходе выпрямительного моста 28, и элемент 30 замыкает накоротко конденсатор 31. Единичный сигнал на выходе сигнального блока 32 нереходит в нулевой. Когда ток нагрузки вновь восстанавливается, на выходе сигнального блока 32 единичный сигнал появляется с определенной задержкой,

так как конденсатор 31 сначала через резистор 33 заряжается до напряжения срабатывания блока 32.

Напряжение, снимаемое с тиристорной группы 3 через трансформатор 34, ограничивается

при помощи стабилитронов 35 и резистора 36; его положительные и отрицательные полупериоды подаются раздельно на входы функциональных схем «Н 23, 24, с которых поочередно снимаются единичные сигналы на входы усилителя 37, если выполняются все совпадения. Усилитель 37 управляет через импульсный трансформатор 38 встречно-параллельными транзисторами 39, 40. Конденсатор 41 в соответствии с напряжением на тиристорной группе 3 заряжен таким образом, что всегда, при помощи импульсных трансформаторов 42, 43, включается тот тиристор, который имеет положительное анодное напряжение. Стабилитроны 44, 45 с сопротивлением б

ограничивают напряжение конденсатора 41 и напряжение на транзисторах 39, 40.

При использовании описанного устройства управления на высоковольтной стороне трансформаторов целесообразно подавать на блок

двумя подключенными ступенями трансформатора или ток нагрузки.

Предмет изобретения

Устройство фазового управления встречнопараллельными тиристорами, включенными на выходе переключателя ступеней трансформатора, содержащее генератор пилообразного напряжения, блок контроля величины тока нагрузки, формирователь управляющих импульсов, подключенный к выходу логического блока «И, один из входов которого соединен с одним из выходов блока контроля фазы тока нагрузки, блок контроля фазы напряжения, питающего указанные тиристоры и блок питания, отличающееся тем, что, с целью исключения возможности короткого замыкания

между ступенями трансформатора, выход блока контроля фазы напряжения, питающего тиристоры, соединен со вторым входом логического блока «И, третий вход которого через элемент задержки подключен к другому выходу блока контроля фазы тока нагрузки, а четвертый - к выходу упомянутого генератора пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока контроля величины тока нагрузки.