Тиристорный регулятор переменного напряжения Советский патент 1976 года по МПК G05F1/30 

1

Изобретение относится к области регулирования электрической энергии.

Известны тиристорные регуляторы переменного напряжения, содержащие питаюш,ий трансформатор и подключенные к отводам автотрансформатора неуправляемый и управляемые ключи из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, формирователи импульсов на транзисторах, включенные между управляющими переходами управляемого ключа и синхронизированным с напряжением питания узлом выработки сигнала управления и датчик тока нагрузки с трансформатором и двумя встречно-параллельно включенными диодами на входе.

Недостатком известного регулятора является то, что в нем возможность работы при любом сдвиге фаз тока и напряжения обеспечивается сложными средствами.

Цель изобретения - упрощение работы устройства. Для этого базовые переходы каждого из транзисторов формирователей импульсов подключены через диоды запирающего направления к обмоткам трансформатора датчика тока и через другие диоды запирающего направления к обмоткам питающего трансформатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема регулятора.

Регулирующий элемент состоит из автотрансформатора 1 с двумя регулировочными отводами, неуправляемого тиристорного ключа 2 и управляемого тиристорного ключа 3. Схема управления ключом 3 состоит из двух формирователей импульсов (ФИ) 4 и 5, фазосдвигающего устройства (ФСУ) 6 и синхронизирующего устройства 7. Роль фазочувствительной системы в этой схеме выполняют трансформатор тока 8, трансформатор напряжения 9 и диоды 10.

Работает регулятор следующим образом. В начале каждого полупериода тока включается ключ 2, и автотрансформатор 1 работает в понижающем режиме. В некоторый момент той части каждого полупериода, когда ток и напряжение имеют один знак, включается ключ 3, а ключ 2 закрывается. Автотрансформатор 1 оставшуюся часть полупериода тока работает в повышающем режиме. Величина выходного напряжения регулятора зависит от времени работы автотрансформатора в том или другом режиме. Момент включения ключа 3 зависит от величины управляющего сигнала Uy, подаваемого на вход ФСУ. В стабилизаторе сигнал t/y берется с обратной связи. Устройство 7 синхронизирует работу ФСУ с работой ключей. ФСУ вырабатывает сигнал для формирователей импульсов в

некоторый зависящий от Uy момент периода синхронизации. Формирователи имнульсов 4 и 5, вырабатывающие управляющие импульсы для тиристоров, выполнеиы отдельно для каждого тиристора ключа 3. Такое выполнение ФИ для данной схемы необходимо в принципе. Ко входу каждого ФИ подсоединены через диоды 10 вторичные обмотки трансформаторов 8 и 9, причем диоды и обмотки включены таким образом, что на ФИ 4, который включает работающий в отрицательный полупериод тиристор ключа 3, подается запирающее напряжение в положительные полупериоды тока и напряжения, а на ФИ 5 - в отрицательные полупериоды.

Если регулятор-стабилизатор выполняется с большим количеством ключей, чем у рассмотренного, то для каждого управляемого ключа выполняется отдельное фазосдвигающее устройство ФСУ, а для каждого тиристора управляемых ключей - отдельный формирователь импульсов. Все ФСУ управляются общим сигналом t/y и синхронизируются общим устройством синхронизации. Число вторичных обмоток трансформатора тока 8 и трансформатора напряжения 9 должно быть равно числу ФИ, и каждая обмотка через диод подсоединяется ко входу ФИ таким же образом, как это показано на чертеже.

При изменении тока нагрузки регуляторастабилизатора в большом диапазоне напряжепие вторичных обмоток трансформатора тока 8 будет также значительно изменяться. При малом токе нагрузки этого напряжения может не хватить для надежного запирания ФИ,

при большом же токе нагрузки увеличение напряжения приведет к перегрузке элементов цепи. Для устранения этих нежелательных явлений целесообразно параллельно первичной обмотке трансформатора тока включать ограничитель напряжения. На чертеже этот ограничитель выполнен на встречно-параллельных диодах 11. Основная часть тока проходит через эти диоды, а через трансформатор тока протекает неизменяющаяся малая часть тока, форма которого близка к прямоугольной. Напряжение на вторичных обмотках трансформатора 8 в этом случае также стабильно и близко по форме к прямоугольному.

и

Формула изобретения

Тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий питающий трансформатор и подключенные к отводам автотрансформатора неуправляемый и управляемый ключи из двух встречно-параллельно включенных тирнсторов, формирователи импульсов на транзисторах, включенные между управляющими переходами управляемого ключа, синхронизированное с напряжением питания фазосдвигающее устройство и датчик тока нагрузки с трансформатором и двумя встречно-параллельно включенными диодами на входе, отличающийся тем, что, с целью упрощения

его работы, базовые переходы каждого из транзисторов формирователей импульсов подключены через диоды запирающего направления к обмоткам трансформатора датчика тока и через другие диоды запирающего направления к обмоткам питающего трансформатора.

,

С