СТУПЕНЧАТЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H02M5/22 

Известны ступенчатые бесконтактные регуляторы переменного напряжения, состоящие из силовой части, содержащей п последовательно соединенных ячеек, каждая их которых состоит из вторичной обмотки трансформатора и соединенного с ней последовательного бесконтактного управляемого ключа, например двупроводящего тиристора, параллельно которым включен другой бесконтактный управляемый ключ, и системы управлеиия, включающей датчик нуля силового тока с фор мирователем тактового импульса нуля тока, шифратор-распределитель с числом входов, равным числу ступеней переключения, и имеющей для каждой ячейки регулятора выход прямого и инверсного сигнала, и индивидуальный для каждой ячейки канал управления, содержащий триггер, вход «запись единицы которого связан с выходом прямого сигнала щифратора, а вход «запись нуля - с выходом инверсного сигнала. «Выход единицы триггера через первый логический элемент «И связан с формирователем управляющего и.миульса последовательного ключа, а второй вход триггера - с формирователем управляющего импульса параллельного ключа через второй логический элемент «И, второй вход которого соединен с выходом формирователя тактового импульса нуля силового тока.

Однако возможно возникновение режима аварийного короткого замыкания той об.дютки регулятора, которая в /Y-ЫЙ полупериод питающего напряжения включается в последовательную цеиь обмоток.

Для повышения надежности в предложенном регуляторе в каждом канале управления входы триггера соединены с выходами шифратора через дополнительные логические элементы «И, вторые входы которых подсоединены к выходу общего для всех каналов регулирования блока, состоящего из формирователя тактового импульса нуля напряжения, связанного через цепь фазового сдвига с опереж:еиием с одной из вторичных обмоток трансформатора, а в каждом канале управления второй вход первого логического элемента «И подсоединен к выходу логического элемента «Р1ЛИ, первый вход которого через датчик-фор.мирователь переброса триггера соединен с выходом триггера, а второй - с формирователем тактового и.мпульса нуля тока.

На чертелсе приведена принципиальная схе.ма силовой части регулятора и блок-схема системы управления.

Пусть в какой-либо полупериод включены тиристоры /, 2 и 3. В этом случае напряжение на нагрузке 4 равно напряжению обмотки 5, Если в следующий полупериод в последовательную цепь обмоток подключена с помощью тиристора 6 обмотка 7, то напряжение на нагрузке будет равно сумме напряжений обмоток 5 и 7 и т. д. В результате ступенчато регулируется напряжение на нагрузке, причем предложенный регулятор особенно выгоден, если число витков каждой следующей обмотки вдвое больще, чем число витков предыдущей.

Однако, если управляющий импульс на тиристор 6, включающий обмотку 7, поступает в момент равенства нулю силового тока, когда тиристор 3 еще не восстановил запирающих свойств, то в данной ячейке появляется ток короткого замыкания, который может привести элементы ячейки к выходу из строя.

В предлагаемом регуляторе от схемы управления, кроме основных управляющих импульсов, на последовательный с обмоткой тиристор поступает дополнительный управляющий импульс в полупериод, предществующий полупериоду подключения обмотки. Если необходимо подключить обмотку 7, то дополнительный управляющий импульс включает тиристор 5, и в результате происходит принудительное выключение тиристора 3.

Система управления содержит ряд блоков, общих для всего регулятора. Шифратор-распределитель 8 в зависимости от того, на каком из его входов имеется сигнал, посылает сигна.т на прямые выходы тех каналов, которые через остальную схему управления подключены к ячейкам со включенными обмотками. На инверсных выходах этих каналов сигнал отсутствует. Те каналы, которые подключены к ячейкам выключеннычми обмотками, имеют сигналы на инверсных выходах и ие нмеет - на прямых.

В разрыв силовой цепи включен датчик 9 нуля силового тока. В момент равенства силового тока нулю на выходе формирователя 10 тактового импульса нуля тока появляется тактовый импульс нуля тока.

К одной из вторичных обмоток, например к обмотке 11, подключена фазосдвигающая цень 12, напряжение на выходе которой опережает по фазе входное. В момент равенства нулю напряжения на выходе фазосдвигающей цепи 12 срабатывает формирователь 13 тактового импульса нуля напряжения и на его выходе появляется тактовый импульс нуля напряжения.

Остальные блоки образуют индивидуальный канал управления, причем число таких каналов равно числу ячеек регулятора.

В триггер 14 может быть записана единица, если имеется сигнал на прямом выходе соответствующего канала шифратора, или ноль, если сигнал имеется на инверсном выходе. Запись производится через логические элементы «И )5 и /5 в тактовых точках нуля напряжения.

управляющего импульса, если в триггере 14 записана единица. В результате в тактовой точке нуля силового тока формируется основной управляющий импульс тиристора 6.

Тактовый импульс нуля тока через логический элемент «И 20 поступает на вход формирователя 21 управляющего импульса, если в триггере 14 записан ноль. В результате в тактовой точке нуля силового тока формируется основной управляющий импульс тиристора 3.

В момент записи в триггер 14 единицы индикатор 22 записи единицы подает сигнал на логический элемент «ИЛИ 17, который затем

5 через блоки 18 и 19 поступает на управляющий электрод тиристора 6. В результате в тактовых точках нуля опережающего напряжения формируется дополнительный управляющий импульс тиристора 6, подключающего

0 обмотку 7 в последовательную цепь обмоток. Таким образол, если основные управляющие импульсы формируются каждый полупериод в момент нуля силового тока, то дополнительные управляющие импульсы формируются только в полупериоды, предшествующие тем, когда должна быть включена обмотка какой-либо ячейки последовательно с остальными обмотками, и только в тех каналах управления, которые соответствуют ячейкам со

включаемыми обмотками, независимо от момента переключения щифратора-распределителя 8.

Предмет изобретения 35

Ступенчатый бесконтактный регулятор переменного напряжения, состоящий из силовой части, содержащей л-по следовательно соединенных ячеек, каждая из которых состоит

0 из вторичной обмотки трансформатора и соединенного с ней последовательно бесконтактного управляемого ключа, например двупроводящего тиристора, .параллельно которым включен другой бесконтактный управляющий

5 ключ, и системы управления, включающей датчик нуля силового тока с формирователем тактового импульса нуля тока, щифратор-распределитель с числом входов, равным числу ступеней переключения, и имеющий для каждой ячейки регулятора выход прямого и инверсного сигнала и индивидуальный для каждой ячейки канал управления, содержащий триггер, вход «запись единицы которого связан с выходом прямого сигнала шифратора, а

5 вход «запись нуля - с выходом инверсного сигнала, причем «выход единицы триггера через первый логический элемент «И связан с формирователем управляющего импульса последовательного ключа, а второй выход

Q триггера - с формирователем управляющего импульса параллельного ключа через второй логический элемент «И, второй вход которого соединен с выходом формирователя тактового импульса нуля силового тока, отличаюсти регулятора, в каждом канале управления входы триггера соединены с выходами шифратора через дополнительные логические элементы «Pi, вторые входы которых подсоединены к выходу общего для всех каналов регулирования блока, состоящего из формирователя тактового импульса нуля напряжения, связанного через цепь фазового сдвига с опережением с одной из вторичных обмоток

трансформатора, а в каждом канале управления второй вход первого логического элемента «И подсоединен к выходу логического элемента «ИЛИ, первый вход которого через датчик-формирователь переброса триггера соединен с выходом триггера, а второй - с указанным формирователем тактового импульса нуля тока.