Регулятор переменного тока Советский патент 1979 года по МПК G05F1/12 G05F1/44 H02H7/10 

I

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулированного питания активных нагрузок.

Известен однофазный регулятор переменного тока, содержащий задаюп ий блок, два фазосдвигаюших блока, два блокинг-генератора и два тиристора, включенных по встречно-параллельной схеме 1. Этот регулятор не снабжен защитой нагрузки от режима несимметричной работы тиристоров и однополупериодного выпрямления нри обрыве в цепи управления тиристоров или выходе из строя одного из них, а наличие двух фазосдвигаюших блоког, и блокинг-генератора усложняет его устройство.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является регулятор переменного тока, содержащий задающий и фазосдвигающий блохи, развязывающий трансформатор с ДВУМЯ выходными обмотками, подключенными к управляющим входам двух полупроводниковых ключей, и нагрузку, соединенную последовательно с тиристорами, включенными встречно-параллельно, управляющий электроды которых подключены к выходам соответствующих

ключей, а катоды соединены с источниками питания этих ключей 2. Однако и этот регулятор не снабжен защитой нагрузки от режима несимметричной работы тиристоров и однополупериодного выпря-мления

при обрыве в цепи управления тиристоров или выходе из строя одного из них.

Целью изобретения является повышение надежности в работе регулятора. Это достигается тем, что в предлагаемом регуляторе выходные обмотки развязывающего трансформатора подключены к входам каждого из ключей соответствующего тиристора через последовательно соединенные диод, включенный в прямом направлении, и конденсатор, к которому подсоединен эмиттерно-коллекторным переходом дополнительный транзистор, базо-эмиттерный переход которого соединен с датчиком тока, включенным в силовую цепь другого тиристора.

Такой регулятор переменного тока имеет защиту нагрузки (двигателя) от режима

несимметричной работы тиристоров и однополупериодного выпрямления, а также упрощает схему управления силовыми тиристорами.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема описываемого регулятора переменного тока.

Регулятор переменного тока содержит задающий блок 1, фазосдвигающий блок 2 с трансформатором 3, подключенным к двум управляющим входам полупроводниковых ключей 4 и 5. Входные цепи ключей тиристоров 6 и 7 содержат диоды 8 и 9 и конденсаторы 10 и 11, к которым подключены своим эмиттерно-коллекторным переходом транзисторы 12 и 13, базо-эмиттерный переход которых защунтирован резисторами 14 и 15 и соединен с датчиками тока 16 и 17, включенными в силовую цепь другого тиристора. Тиристоры 6 и 7 соединены встречнопараллельно и включены последовательно с нагрузкой 18, а своими управляющими электродами через соответствующий из резисторов 19 и 20 и источники питания 21 и 22 подключены к выходам ключей 4 и 5. Регулятор работает следующим образом. Сигнал задающего блока 1, поступая в фазосдвигающий блок 2, осуществляет необходимый сдвиг по фазе напряжения первичной обмотки трансформатора 3.

Напряжения вторичных обмоток трансформатора 3 противоположных полуволн через диоды § и 9 заряжают конденсаторы 10 и 11 до определенного уровня, которые в моменты их заряда или подзаряда создают импульсы токов управления ключами 4 и 5. Последние в свою очередь формируют от источников питания 21 и 22 импульсы управления тиристорами 6 и 7.

В моменты отсутствия напряжения на конденсаторах 10 и 11 они разряжаются через цепи коллектор-эмиттер транзисторов 12 и 13. Величина сопротивлений разрядных цепей при прочих равных условиях зависит от режима работы транзисторов 12 и 13 и величины токов сигналов с датчиков тока 16 и 17.

Уровень постоянной составляющей напряжения заряда конденсаторов 10 и 11, изменяющийся от величины токов тиристоров, автоматически обеспечивает симметричную работу тиристоров в номинальном режиме работы регулятора. Так, например, при увеличении тока тиристоров 6 по сравнению с током тиристора 7 снижается уровень напряжения постоянной составляющей конденсатора 11, что приводит к изменению фазы сигнала управления тиристором 7 в сторону, соответствующую увеличению тока этого тиристора.

При обрыве в цепи управления одного из тиристоров или выходе его из строя, а также при снижении тока нагрузки ниже определенного уровня повыщается уровень постоянного напряжения конденсаторов 10 и 11 до величины, вызывающей исчезновение сигналов управления тиристорами 6 и 7, т. е. их отключение.

При увеличении тока нагрузки выще установленной нормы, а также при коротком замыкании в цепи нагрузки снижаются уровни сигналов с датчиков тока 16 и 17 за счет насыщения материала их магнитопроводов и повышается уровень постоянного напряжения конденсаторов, что в конечном итоге приводит к выключению тиристоров. После выполнения защиты и отключения . напряжения с регулятора определенное время сохраняется напряжение заряда конденсаторов 10 и 11, обеспечивающее выдержку времени при повторном включении регулятора.

Такое выполнение регулятора повыщает его надежность и упрощает схему управления силовыми тиристорами, а также улучшает энергетические показатели. Это позволяет использовать предлагаемый регулятор переменного тока в приводах вентиляторов и других потребителей электроэнергии.

Формула изобретения

Регулятор переменного тока, содержащий задаюп ий и фазосдвигающий блоки,

развязывающий трансформатор с двумя выходными обмотками, подключенными к управляющим входам двух полупроводниковых ключей, и нагрузку, соединенную последовательно с тиристорами, включенными встречно-параллельно, управляющие электроды которых подключены к выходам соответствующих ключей, а катоды соединены с источниками питания этих ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, выходные обмотки развязывающего трансформатора подключены к входам каждого из ключей соответствующего тиристора через последовательно соединенные диод, включенный в прямом направлении, и конденсатор, к которому подсоединен эмиттерно-коллекторным переходом дополнительный транзистор, базо-эмиттерный переход которого соединен с датчиком тока, включенным в силовую цепь другого тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 243044, кл. Н 02 М 1/08, 1966.

2.«Тиристоры«. Технический справочник М., «Энергия, 1971, с. 238-240, рис. 9/31.