РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Советский патент 1971 года по МПК H05H7/02 

Изобретение относится к энергетическому оборудованию, преимущественно, электрофизических установок для получения и исследования заряженных частиц высоких энергий и создания сильных магнитных полей.

Мощность питания современных электрофизических установок достигает единиц, а иногда десятков мегаватт. Обычно питание таких установок необходимо регулировать практически от нуля и с высокой точностью. Последнее определяется прежде всего динамическими характеристиками используемого регулирующего органа.

В этом отношении хорошими характеристиками обладает устройство, содержащее множество источников переменного напряжения, каждый из которых связями через коммутатор с помощью управляемых при переходе тока через ноль коммутирующих приборов подключается в последовательную цепь непосредственно или через согласующий трансфор.матор или шунтируется в ней без закорачивания самого источника и питающей сети. Схема управления коммутатором обычно содержит преобразователь аналог-«од, так как входной сигнал чаще всего представлен в аналоговой форме.

саций выходного напряжения устройства от глубины регулирования практически не зависит, к. п. д. около 95%, созф. Однако регулирующее устройство, дискретиое по выходному сигналу, ограничивает точность регулирования выходного напряжения величиной, равной половине наименьшего по напряжению из коммутирующих источников. Практически эта величина составляет несколько процентов от максимального значения выходного напряжения всего устройства. Ограничение вызывается реальной величиной разброса выходных параметров коммутирующих устройств и нетехнологичностью сочетания

коммутирующих приборов и источников с отношением величины мощности 100 и более. Использование же дополнительного непрерывного регулирующего органа уменьшает экономичность устройства.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить точность регулирования без существенного уменьшения его экономичности.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве непрерывного регулирующего органа, управляемых коммутирующих устройств коммутатора посредством введения связи с выхода компенсационной схемы управления коммутатором на вход управления блока регулируемой задержки в канале

Упрощенная функциональная блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где I - один из вариантов коммутатора с управляем-ыми коммутирующими устройствами Ai,, 1.,Л ,„, К, Ла,К, ; 2вход синхронизации компенсационной схемы управления 3 4 -блок регулируемой задержки; 5 - формирователь импульсов синхронизации; 6 - вход управления величиной задержки блока 4; 7 - схема сравнения компенсационной схемы управления 5; UES.- входной сигнал; UK - компенсационный сигнал, пропорциональный дискретному состоянию коммутатора, UQ, - импульсы синхронизации.

Связями через коммутатрр 1 с помощью коммутирующих управляемых устройств ключеи Ajj.Ag ... Да источники переменного напряжения ei, е..., вп подключены в общую последовательную цепь АВ и закорочены в ней помощью Xj, Л., ... -.i Ко входу 2 синхронизации компенсационной схемы J управления коммутатором / подключен через блок 4 регулируемой задержки фор шрователь 5 импульсов синхронизации. Вход управления блока 4 задержки связан с выходом схемы 7 сравнения упомянутой выше компенсационной схемы 5 управления коммутатором 1.

В качестве коммутирующих устройств К.1,..., Ляд могут быть использованы любые биполярные управляемые или полууправляемые ключи, например, симисторы, схема на тиристорах или транзисторах, - любые устройства, обеспечивающие коммутацию мощных цепей переменного тока по сигналу извне с достаточным быстродействием. В качестве источников переменного тока , вп можно использовать, например, вторичные обмотки трансформатора или трансформаторы. В последнем случае связи через ключи коммутатора подключают первичную обмотку трансформатора к общей питающей сети и щунтируют первичную обмотку каждого из трансформаторов, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в общую последовательную цепь.

При этом в обоих случаях схемой управления должна быть предусмотрена невозможность одновременного открытия ключей, шунтирующих источник или обмотку и подключающих этот же источник или обмотку. Схема 3 управления в случае аналоговой формы входного сигнала t/si включает в себя компенсационный преобразователь аналог - код (содержащий схему сравнения 7), в случае кодовой формы сигнала С/БХ - преобразователь код - аналог, выход которого подключен к схеме сравнения 7. Кроме того, схема 3 управления содержит устройство считывания по

сигналу синхронизации, поступающему извне. Конкретная реализация схемы управления 3 определяется типом кода, используемого для управления коммутатором и конкретной схемой коммутатора. Блоки 4, 5 могут быть выполнены по любой из известных или предложенных схем.

Устройство работает следующим образом. Входной сигнал t/Bi компенсационной схемы

0 5 управления преобразуется в команду управления ключами коммутатора /. При этом в силу того, что схема управления компенсационная, в ней выделяется разница (i/Bx- -t/к), обязанная дискретности изменения выходного напряжения устройства за счет перекоммутации источников.

Эта разница, выделенная схемой 7 сравнения, поступает на вход управления величиной задержки блока 4. Поступающий с формирователя 5 на вход блока 4 импульс синхронизации //с , вызывает появление на выходе блока 4 импульса И, задержанного относительно импульса Яс , на величину, определяемую разницей (). Импульс И. производит считывание команды управления ключами коммутатора 1. К моменту прихода следующего импульса Яс новый цикл компенсации сигнала i/Bs напряжением UK в схеме управления 3 заканчивается и вновь образованная разность (() поступает на вход 6 блока 4. Таким образом, дискретность выходного напряжения устраняется. При этом энергетические параметры устройства практи5 чески остаются прежними.

Объединение нескольких подобных устройств позволяет построить аналогичную многофазную систему.

Предмет изобретения

Регулируюа1ее устройство для электрических цепей большой мощности, содержащее

множество источников переменного напряжения, каждый из которых через коммутатор с помощью управляемых коммутирующих устройств подключен непосредственно или через согласующий трансформатор в последовательную цепь и зашунтирован в ней без закорачивания самого источника и питающей сети, компенсационную схему управления коммутатором, ко входу синхронизации которой под-. хлючен через блок задержки, регулируемый

внешним сигналом, формирователь импульсов синхронизации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства и точности регулирования, выход схемы сравнения компенсационной схемы управления

коммутатором соединен со входом управления блока регулируемой задержки.