Устройство для питания постоянным стабилизированным напряжением Советский патент 1979 года по МПК H02M7/155 

1

Изобретение относится к источникам стабилизированного напряжения и может быть применено на различных объектах электроэнергетики.

Известны устройства стабилизированного напряжения, выполненные по трехфазной мостовой схеме на основе неуправляемых вентилей и магнитных усилителей. Стабилизация выпрямленного напряжения достигается за счет изменения индуктивного сопротивления рабочих обмоток магнитного усилителя, которое осуществляется изменением тока в обмотках управления 1.

Недостаток этих устройств состоит в ограничении мощности устройства из-за использования магнитных усилителей; больщой мощности управления магнитными усилителями и больщих габаритах устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для питания постоянным стабилизированным напряжением, содержащее в качестве регулятора трехфазный мостовой выпрямитель на управляемых полупроводниковых элементах, многоканальный по числу управляемых полупроводниковых элементов блок управления с трансформатором, первичная обмотка которого соединена с входными выводами, каждая из первой группы его вторичных обмоток связана с одним из входов соответствующего канала блока управления, а каждая из второй группы вторичных обмоток - с питающим входом выходного каскада соответствующего канала блока управления .2.

Недостатком такого устройства является то, что есть случаи нарушения режима работы устройства в условиях глубокой посадки напряжения в сети и обрыве одной из фаз питающего напряжения.

Цель изобретения - обеспечить работоспособность схемы в условиях глубокой посадки напряжения в сети и обрыве одной из фаз питающего напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве каждая из указанных вторичных обмоток первой грунпы соответствующей фазы подключена к упомянутым входам каналов блока управления той же фазы через дополнительно введенный фазосдвигающий элемент, а каждая из вторичных обмоток второй группы соответствующей фазы соединена с питающим входом выходного каскада соответствующего канала управления той же фазы через дополнительно введенные и соединенные последовательно выпрямитель и стабилизатор.

На чертеже представлена нринципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трехфазный мостовой выпрямитель 1 в качестве регулятора на управляемых полупроводниковых элементах, например оптронных тиристорах 2-7, многоканальный блок управления 8с трансформатором 9, первичная обмотка которого соединена с входными выводами, первая группа вторичных обмоток 10-12 соответствующей фазы подключена через фазосдвигающий элемент 13, например дроссель, к опорным входам соответствующего из каналов 14-19 блока 8 управления, а каждая из второй группы вторичных обмоток 20-22 трансформатора 9 соответствующей фазы соединена с питающим входом выходного каскада 23 соответствующего канала блока управления той же фазы через последовательно соединенные выпрямитель 24 и стабилизатор 25. Дополнительно устройство может содержать узел измерительного органа 26.

Для обеспечения стабилизации выпрямленного напряжения при обрыве одной из фаз питающего напряжения применены транзисторные схемы каналов блока управления оптронными тиристорами, в которых опорное синусоидальное напряжение сдвинуто относительно питающего напряжения той же фазы примерно на 90 эл. град. Первая группа вторичных обмоток 10-12 трансформатора 9 служит для создания опорного напряжения канала управления данным управляемым вентилем и подключена к фазе силового напряжения этого же управляемого вентиля. С целью согласования и ограничения максимальной длительности управляющих импульсов питание выходного каскада 23 канала блока управления подключено через выпрямитель 24 и стабилизатор 25 к источнику переменного тока второй группы вторичных обмоток 20-22 трансформатора 9.

Каждый канал 14-19 блока управления представляет собой трехкаскадный усилитель, основное назначение которого - формирование управляющего импульса и регулирование угла открытия оптронного тиристора (2-7).

Каждый из шести каналов открывает только тот оптронный тиристор, который включен в ту же фазу, что и вторичная обмотка трансформатора 9 для создания опорного напряжения этого канала блока управления.

Измерительный орган 26 служит для осуществления обратной связи по постоянному напряжению.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На входе каждого из каналов блока управления сигнал от измерительного органа 26, меняющий свой знак в зависимости от знака отклонения выходного напряжения устройства t/вых, суммируется с постоянным напряжением смещения -L/ см и с опорным

синусоидальным напряжением, сдвинутым относительно анодного напряжения на оптронном тиристоре (2-7), управляемом от данного канала, примерно на 90 эл. град, за счет фазосдвигающего элемента 13. При суммарном сигнале больше-нулевого значения происходит открытие транзистора первого каскада соответствующего канала блока управления, что обусловливает появление управляющих импульсов в выходном каскаде. Оптронный тиристор (2-7) открывается. Напряжение питания выходного каскада, сдвинутое относительно импульса управления на 90 эл. град,, обеспечивает ограничение управляющего импульса в пределах половины периода.

Для обеспечения стабилизации выпрямленного напряжения при обрыве одной из фаз в питающей сети блок управления 8 выполнен таким образом, что обмотка, например 10, трансформатора 9, являющаяся источником опорного синусоидального напрял ения для данного канала блока управления, и оптронный тиристор, управляемый выходным сигналом этого канала, подключены к одной фазе.

Предлагаемое устройство обеспечивает стабилизацию выпрямленного напряжения при снижении питающего напряжения U до уровня в соответствии с соотношением

и .., 1,35}/3 /ф

а также при обрыве одной из фаз питающего напряжения при отключении последнего до уровня

Ud mill доп

и.

,

о.эузи.

где t/ф - фазное напряжение питающей

сети;

d mill доп - выпрямленное минимально допустимое напряжение;

1,35 и 0,9 - коэффициенты выпрямления соответственно трехфазной и двухфазной схем.

При этом выходная мощность устройства повышается от единиц до нескольких десятков кВт и зависит практически лишь от номинальных параметров управляемых полупроводпиковых элементов. Устройство может быть применено на различных объектах электроэнергетики, например для питания электромагнитов включения высоковольтных выключателей, для питания оперативных цепей, цепей защиты и автоматики вместо дорогостоящих аккумуляторных батарей.

Формула изобретения

Устройство для питания постоянным стабилизированным напряжением, содержащее в качестве регулятора трехфазный мостовой выпрямитель на управляемых полупровод