Однофазный регулятор переменного напряжения Советский патент 1975 года по МПК G05F1/20 G05F1/30 H02P13/16 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для регулирования переменного однофазного напряжения на различных потребителях электрической энергии. Известны устройства для регулирования переменного однофазного напряжения импульсным способом, содержащие конденсатор и дроссель искусственной коммутации, зарядные и гасящие тиристоры. В известных устройствах напряжение на коммутируемых конденсаторах и ток в цепи коммутации модулируются по амплитуде. Этот недостаток ограничивает область применения устройства для регулирования напряжения по нагрузке с низким коэффициентом мощности, так как при чисто индуктивной нагрузке максимум тока нагрузки совпадает с минимумом коммутирующей способности узла коммутации. Цель изобретения - устранить указанный недостаток с одновременным снижением установленной мощности элементов узла коммутации, а также уменьшением веса и габаритов устройства в целом. Цель достигается таким соединением коммутирующих элементов, благодаря которому коммутирующий конденсатор в цикле перезаряда оказывается подключенным к выходу источника постоянного напряжения, роль которого играет выпрямительный мост со сглаживающим фильтром. На фиг. 1 приведена электрическая схема описываемого регулятора, где 1-реактор; 2-выпрямительный мост; 3-сглаживающий фильтр; 4-зарядный мост; 5-гасящий тиристор; 6-коммутируемый конденсатор; 7- дроссель; 8, 9-тиристорные ключи; 10-зарядный тиристор; 11-диодный мост; 12-гасящий тиристор; 13-нагрузка. На фиг. 2 даны эпюры токов и напряжений в целях схемы устройства. Однофазный регулятор переменного напряжения работает следующим образом. При включении питающей сети до подачи импульсов управления ток в нагрузке не протекает, так как тиристорные ключи 8, 9 выключены. При подаче импульс&в управления на зарядные тиристоры 4, 10 коммутирующий конденсатор заряжается по цепи: плюс сглаживающего фильтра 3, зарядный тиристор 4, конденсатор 6, дроссель 7, выпрямительный мост 11, зарядный тиристор 10, минус фильтра 3. Полярность заряженного конденсатора 6 указана без скобок. С окончанием заряда коммутирующего конденсатора 6 импзльсы управления подаются на тиристоры ключей 8, 9. Те из них, которые в данный момент находятся под прямым напряжением, включаются и ведут ток нагрузки,

При подаче управляющих импульсов на гасящие тиристоры 5, 12 и одновременно на тиристорные ключи 8, 9 катодная группа диодного моста И, гасящий тиристор 12, происходит перезаряд коммутирующего конденсатора по цепи: гасящий тиристор 5, анодная группа диодов выпрямительного моста 2, выполняющая функцию распределительных диодов, тиристоры ключей 8, 9. Катодная группа диодного моста 11, гасящий тиристор 12, коммутирующий дроссель 7. Один из тиристоров ключей 8, 9, ток нагрузки через который является встречным току перезаряда, выключается.

Тиристоры ключей 8, 9, для которых перезарядный ток является прямым, ведут его одновременно с гасящими тиристорами 5, 12 до окончания перезаряда коммутирующего конденсатора, после чего выключаются все тиристоры, кроме гасящего тиристора 12, который, закорачивая мост 11, замыкает ток нагрузки. При следующем выключении зарядных тиристоров 4, 10 напряжение коммутирующего конденсатора для тиристора 12, коротящего мост 11, оказывается обратным, а тиристор запирается. Вместе с этим коммутирующий конденсатор заряжается и готов к новой коммутации.

Изменением времени включенного и выключенного состояния тиристорных ключей можно плавно регулировать напряжение на нагрузке от О до UHOM.

Предмет изобретения

Однофазный регулятор переменного напряжения, содержащий два тиристорных регулирующих ключа, включенных между сетью и цеиью нагрузки, диодный мост с тиристором в диагонали, подключенный ио входу к цепи

нагрузки, выпрямительный мост со сглаживающим фильтром, подключенный к сети, зарядный и коммутирующий тиристоры, конденсасатор и дроссель искусственной коммутации и ограничивающий реактор отличающийся

тем, что, с целью обеспечения устойчивой коммутации тиристорных регулирующих ключей при работе на индуктированную нагрузку и уменьшения установленной мощности узла коммутации, катод диодного моста соединен с

анодом, а анод выпрямительного моста с катодом первого зарядного тиристора, между положительным полюсом фильтра и коммутирующим конденсатором в прямом направлении включен второй зарядный тиристор, причем

анод коммутирующего тиристора подключен к общей точке соединения второго зарядного тиристора и коммутирующего конденсатора, а катод - к общей точке соединения первого зарядного тиристора и выпрямительного моста.

Ucemu

t

Inrinnnnnnnr n 0 П n n n

n л П П n I П n ,,

5n

inn

t

V

ч