УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Советский патент 1974 года по МПК G05F1/46 

Изобретение относится к устройствам фазоимпульсного управления преобразователями с управляемыми вентилями в устройствах автоматического регулирования и вторичных источниках электропитания. Известные устройства для регулирования и стабилизации выходного напряжения вентильного преобразователя, содержащие фазосдвигающий блок с сетевым трансформатором с несколькими вторичными обмотками и измерителем амплитуды напряжения сети, орган сравнения и управляемые вентили, не обеспечивают высокой точности стабилизации выходного напряжения во всем рабочем диапазоне из-за отсутствия линейной зависимости между выходным напряжением вентильного преобразователя и управляющим напряжением органа сравнения, на второй вход которого подается синхронное с сетью опорное напряжение, форма которого определяет характеристику вход - выход всего устройства. Устройство для регулирования и стабилизации выходного напряжения управляемого преобразователя должно обладать высокой линейностью характеристики управления, определяющей точность стабилизации этого устройства. При этом фазовая характеристика фазосдвигающего устройства не должна отличаться от арккосинусоидальной, необходимой для линейности характеристики управления ентильным преобразователем, который облаает косинусоидальной зависимостью среднего начения выходного напряжения от угла регулирования. Для повышения линейности зависимости выходного напряжения преобразователя управляющего напряжения в предлагаемом устройстве фазосдвигающий блок снабжен трехполюсным ключом и RC-MOCTOM, одна диагональ которого подключена к одной из вторичных обмоток сетевого трансформатора со средней точкой, являющейся общей для входов органа сравнения, а другая диагональ соединена с трехполюсным ключом, управляющие цепи которого соединены через формирователи прямоугольного напряжения к другим вторичным обмоткам сетевого трансформатора, при этом измеритель амплитуды напряжения сети подключен к последовательно соединенным резисторам, общая точка которых подключена к выходу трехполюсного ключа. На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства. Первичная обмотка 1 трансформатора 2 подключена к тем же фазам сети, с которыми соединена через управляемые вентили нагрузка. С вторичной обмотки 3 трансформатора 2, средняя точка которой является общей точкой всего устройства, противофазные напряжения подаются на фазосдвигающий блок, выполненный на резисторах 4 и 5 и конденсаторах 6 и 7. С выхода фазосдвигающего блока напряжения, сдвинутые на dz90° относительно сетевого напряжения, подаются иа трехполюспый ключ 8, который управляется по коллекторнобазовым переходам противофазными токами, формируемыми ограничителями, выполненными на стабилитронах 9-12, резисторах 13-16 и подключенными к обм-откам 17 и 18 трансформатора 2. Таким образом, на выходе ключа возникает периодическое напряжение с частотой, в два раза лревышающей частоту сети, описываемое в интервале от О до я функцией косинуса: У - cos «Л где Urn - амплитуда напряжения сети, п -коэффициент трансформации, и - круговая частота напряжения сети, t - время. Это напряжение через конденсатор 19 суммируется на резисторе 20 с отрицательным постоянным напряжением, пропорциональным амплитуде сетевого напряжения, поступающим с измерителя амплитуды, выполненного на конденсаторе 21, диодах 22, 23, подключенных к обмоткам 24, 25 трансформ атор,а 2. Причем соотношение между резисторами 20 и 26 выбрано так, что величина постоянного отрип,ательного напряжения на резисторе 20, пропорционального амплитуде напряжения сети, равна амплитуде консинусоидального напряжения на нем, т. е. напряжение на резисторе 2:0 будет t/i - {1 -f cos W) Это напряжение в качестве опорного поступает на один из входов сравнительного устройства 27, представляющего, со.бой диоднорегенеративный компаратор, на второй вход которого подается управляющее напряжение 17дар. Каждые полпер.иода сетевого напряжения в момент равенства опорного и упр.авляющего напряжений диодно-р.егенеративный компаратор генерирует импульс, который с выходных обмоток 28, 29 поступает на управляющие электроды вентилей, т. е. моменты возникновения импульсов на выходе фазосдвигающего блока определяются из равенства: - Uy,, :: - (1 + cos ШО; (1 - jr- f/ynp ) ,(4) 0 - arccos т/ где в я-со/ - угол регулирования управляемых вентилей. Таким образом, изменяя величину управляющего напряжения от О до - Um но линейному закону, можно изменять угол регулирования вентилей от О до 180° по закону арккосинуса. При этом среднее значение напряжения на нагрузке преобразователя, определяемое из известного выражения ср : - f и Sin ); (1 - COS в), я J,тс после подстановки значения в из выражения (4) имеет вид: гг - Л. и - йу - т. е. прямо пропорционально управляющему напряжению и в указанных пределах его изменения не зависит от напряжения сети. При изменении амплитуды напряжения сети пропорционально ей изменяются амплитуда косинусоидального напряжения на выходе фазовращательной цепи и выходное напряжение измерителя амплитуды, а следовательно, и угол регулирования вентилей. Причем, при увеличении сетевого напряжения угол регулирования уменьщается, при уменьшении - увеличивается. При постоянной величине управляющего напряжения это свойство фазосдвигающего устройства обеспечивает стабилизацию- среднего значения напряжения на нагрузке с высокой точностью. Предмет изобретения Устройство для регулирования и стабилизации выходного напряжения вентильного преобразователя, содержащее фазосдвигающий блок с сетевым трансформатором с несколькими вторичными обмотками и измерителем амплитуды напряжения сети,, орган сравнения и управляемые в.ентили, отличающееся тем, что, с целью повышения линейности зависимости выходного напряженяя преобразователя, фазосдвигающий блок снабжен трехполюсным ключом и RC-MOCTOM, одна диагональ которого подключена к одной, из вторичных обмотох сетевого трансформатора со средней точкой, являющейся общей для входов органа сравнения, а другая диагональ соединена с трехполюсным ключом,, управляющие цепи которого подсоединены через формирователи прямоугольного напряжения к другим вторичным обмоткам сетевого трансформатора, при этом измеритель амплитуды напряжения сети подключен к последовательно соединенным резисторам, общая точка которых подключена к выходу трехполюсного ключа.

п

I1и