Регулятор напряжения Советский патент 1976 года по МПК H02M5/22 H02P13/16 G05F1/20 

По основному авт. св. № 369559 иэвео ; |ген тиристорный регулятор : напряжения пердменного тока. Однако отмечается наличие начального релейного участка характеристики управления в области углов управления U . Это сужает область приме- нения регулятора. Предлагаемый регулятор отличается тем,| |что параллельно каждому линейному дроссе-4 1лю включен конденсатор. Это уменьшает зо-j;ну релейности рюгулировочной характерист№ I ки и /повышает четкость отпирания тиристоров. На фиг. 1 представлена принципиальная схема регулятора; на фиг. 2 - характерир-. тика управления известного регулятора; на |фиг. 3 - две области управления (a)J и ос- циллограммы управляющих импульсов на границе этих областей управления (б);на фиг,4. осиллограммы управляющих импульсов для известного (a)f и описываемого (б){ piryляторов. Регулятор содержит встречно-параллель ,но включенные тиристоры 1 и 2 и управл - ; кший дроссельный магнитный усилитель M5f, i2 рабочие обмотки которого 3 и 4 включеньг j последовательно встречно между управлякушими электродами тиристоров. Между упра ляющим электродом в катодом каждого ти--1 ристора включены в параллель линейные дроссели 5 и 6, резисторы 7, 8 и диоды 19, 10. Последовательно в цепи управляю. щих электродов тиристоров включены диодь| 11 и 12. Обмотка управления МУ 13 I включена в цепь источника тока управле Н1ИЯ 14, : Дроссели 5 и 6 закорачивают цепи двут раздельных нагрузокIуправлшодшго МУ по ; посто$шной составляющей и образз ют с ра- -бочими обмотками 3 и 4 цепь отрицатель- : ной.обратной связи.по напр5вкению несим метрии регулятора. Резисторы 7 и 8 укат для Подстройки идентичности , нагрузки МУ по полупериодам, диоды 9 и 1О - для закорачивания не работающей в данном полупериоде нагрузки (т. е, для разделения нагрузок по полупериодам). Диоды 11 и 12 запирают цепи управляющих электродов от -протекания обратного тока и в качестве низковольтших стабилитронов срезают ниж- часть управлякнлих импульсов. На фиг. 2 показана характеристика управления - зависимость напряжения на на-: грузке (JH от тока управления 1у (МУ). Эта характеристика имеет начальный {эелейный скачок отпирания регулятора, при управлении в сторону запирания характеристика остается непрерывной вплоть до нуля. Работа магнитного усилителя как устройства фазоимпульсного управления в схеме регулято г а поясняется на фиг. За и характеризуется пвумя областями. В нерабочей области тока управления МУ и соответствен- но напряяшний на его нагрузках управляюще напряжение и у (1), пропорциональное ly (М по амплитуде меньше напряжения отпирания и отп. тиристора, МУ открыт, а. тиристор , угол сдвига импугазса Uy относитель но сетевого напряжения J. постоянный и составляет 90 . в рабочей области токов управления МУ тиристор открыт, амплитуда Uy совпадает с и от п. изменение тока 1у вызывает про порциональное ему изменение плошади импульса Uy и соответствующее перемещение его переднего фронта, т. е. регули1Х)1зание угла Iуправления . При токе управления МУ, соответствующем переходу через границу указанных обла тей, Uy(r) достигает величины УОТП. , .тиристор отпирается и срезает оставшуюся часть импульса, как показано на фиг. 36. Это сопровождается уменьшением плошади импульса и соответственным уменьшением среднего значения тока нагрузки МУ. Поскольку работа усилите. . основана на принципе j равенства амперпитков рабочих обмоток и обмоток управления а ток управления остается неизменным, то | происходит релейное перемещение фронта импульса влево до тех пор, пока прирост плошади импульса + А S не Ско1 тенсирует его потерю - д S . I Явление релейности обусловлено, двумя j причинами. Первая - неодинаковость магнит- ных характеристик сердечников МУ. В результате при одинаковых площадя С1 (средних значениях) управляющих импульсов Vy их амплитуды неодинаковы и один из тиристоро отпирается раньше, что усиливает явление релейности. Эта причина устраняется подст ройкой резисторов 7 и 8, что обеспечивает совпадение граничного режима отпирания ддя тиристоров 1 и 2. Вторая, главная, причина рзелейностя - динамическая нелинейность эквивалентной . нагрузки управляющего МУ в схеме регуля-, тора. Если перевести регулятор в режим исю Мс1гнитног.о усилителя, отключив аноды тиристоров, то явление релейпости пропадат, то есть релейность обусловлена совместной работой МУ и тиристоров, Е еличина релейного участка характерис-ь тики управления завис1гт как от параметров МУ, так и от тиристоров увеличиваете я цля низкоомных по управляюи ей цепи тириоп| торов), и может достигать в схеме с МУ промышленной серии ТУМ и тиристорами 11Л-250 величины Ав 10-20 в пределах 1углов - от 160ч 17О до 18О°. : Для устранения явления {релейности до|1олнительно вводят конденсаторы 15 и 16, включенные параллельно дросселям 5 и 6. I Включение конденсаторов соответствук .шей емкости изменяет характер динамической нелинейности эквивалентной нагрузкл МУ, что поясняется осциллограммами (см. фиг. 4а, б), на которых показаны напряжение уп равления Ну , напряжение на тиристоре , гулятора Upej. и в одном масштабе ток ра-: бочих обмоток МУ-1р , ток управления 1у и ток рабочих обмоток 1р совпадает, а переход релейный. В схеме с конденсаторами импульс .1у по форме не совпадает с 1р остающееся скачкообразное изменение площади импул - са и у не сопровождается уменьщением плошади импульса 1р | она остается неизменной и поэтому релейность пропадает. Включение конденсаторов 15 и 16 умень- шает гэквивалентное сопротивление нагрузки; МУ и коэффициент усиления, и снижает кру- тизну переднего фронта импульса управле ния. Поэтому оптимальным является включение минимальной емкости, достаточной для. полного снятия релейного эффекта. Ее вели-i чина определяется соотношением РС 10,,1/1, йе Р - эквивалентное сопротивление нагруэЧки МУ; Т - период напряжения питающей сети. Для схемы регулятора на ТУА и ТЛ-25) йа частоте 50 гц С 4-20 мкф. Включение конденсаторов 15 и 16 ока- йывает влияние также на характер процессов при отпирании тиристора. В схеме без Конденсаторов процесс отпирания тиристор сопровождается последующимнекоторым . Йом величины импульра тока управления. В Схеме с конденсаторами этот спад отсутст ByeYVl благодаря чему четкость отпирания фирибтора повышается.

Формула изобретенияyNreHbiueHHH зоны релвйности регулировочной

Регулятор напряжения по авт. св. № 369559,| рания тиристоров, параллельно каждому лпотличаюший(я тем, что, с целЫо / нейному дросселю включен конденсатор.

гить.

и т м / 1 - л

1{ п

и

Фи9.1

характеристики и пойышения четкости отпи5

Jy (у}

Фиг. 2

а а.

Фиб.З

tly ly

7

IP It

ei

Ifpet