Регулятор однофазного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M5/22 

THpncTOf:ia 0°- U|, и do--- 00. Угол вк-лючения тиристора нестабилен в зоне максимальных углов регулирования, так как в этой зоне резко нарушается линейность заряда конденсатора. Угол включения тиристора , нестабилен нри колебаниях питаюидего нанряжения, так как от колебаний нитаюшего напряжения зависит время заряда конденсатора. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. Это достигается тем, что известный нредложенный регулятор снабжен донолнительной ценочкой из носледовательно соединенных стабилитрона и дополнительного конденсатора, нодключенной параллельно основной цепочке, причем одна обкладка д.ополнительного конденсатора и анод упомянутого диода подсоединены к катоду тиристора, анод стабилитрона и одна обкладка конденсатора основной цепочки подключены через последовательно соединенные первый резистор и дополнительно введенный диод к аноду тиристора, другие обкладки упомянутых конденсаторов соединены между собой, а второй резистор подключен параллельно обеим цепочкам. На фиг. 1 приведена электрическая схема предложенного регулятора; ка фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Тиристорный регулятор напряжения содержйт носледователь)о подключенные к источнику переменного напряжения нагрузку 1 и тиристор 2, катод которого соединен с одним из выводов иеременного резистора 3, а анод через последовательно включенные дополнительный ;1,иод 4 и резистор 5 нодключен к одному из выводов конденсатора 6, к аноду стабилитрона 7 и к другому выводу переменного резистора 3. Регулятор снабжен динистором 8 и донолнительпыми конденсаторами 9, причем анод тиристора 2 соединен с катодом диода 4, управляющий переход тириетора 2 соединен с катодом динистора 8, анод которого соединен с катодом диода 10, с другим выводом конденсатора 6, с катодом стабилитрона 7 и с одной из обкладок донолнительпого конденсатора 9, другая обкладка которого и анод диода 10 соединены с катодом тиристора 2. Тиристорный регулятор напряжения работает следуюш,им образом. При отрицательной полуволне питающего напряжения (Un.) накопительный конденсатор 6 заряжается от источника питания по цепи диод 4 - резистор 5 - диод 10 - малое сопротивление нагрузки 1 (фиг. 26). При этом конденсатор 9 заряжается малым напряжением 0,5 В, обусловленным прямым падением напряжения на диоде 10 (фиг. 2 в). Напряжение на конденсаторе 6 (U 5) ограничивается стабилитроном 7 (ист. 7). Заряд конденсатора 6 прекращается в моменты времени vt v/ti, когда напряжение на нем достигает напряжения стабилизации стабилитрона 7. В моменты времени диод 4 и диод 10 закрываются, поскольку напряжение на конденсаторе 6 становится больше напряжения источника питания. С этого момента конденсатор 6 разряжается через переменный резистор 3 на конденсатор 9, перезаряжая его. Так как напряжение на конденсаторе 6 было стабилизировано стабилитроном 7, заряд конденсатора 9 не зависит от колебаний питающего напряжения и определяется только величинами емкостей 6 и 9 и величиной переменного резистора 3. При wt л диод 4 препятствует прохождению положительной полуволны напряжения источника питания, поэтому ход процессов в схеме не .меняется и не зависит от цепи источника питания. В момент времени vt wt.:i напряжение на конденсаторе 9 становится равным напряжению отпирания г(,инистора 8, сопротивление динистора резко падает, и конденсатор 9 разряжается через открытый динистор на управляющий переход тиристора 2. Тиристор включается, и к сопротивлению нагрузки 1 прикладывается напряжение источника питания (см. фиг. 2 г) URI. Разряд конденсатора 9 проходит до тех пор, пока напряжение на нем не станет равным остаточному падению напряжения па динисторе 8, при этом динистор выключается. После этого происходит снова заряд конденсатора 9 по цепи конденсатор 6 - резистор 3. Конденсатор 6 выбирают такой емкости, чтобы напряжение на конденсаторе 9 при его повторном заряде не достигло напряжения отпирания динистора 8. При следующей отрицательной полуволне питающего напряжения конденсатор 9 перезаряжается до папряжения 0,5 В, обусловленного прямым падением напряжения на открытом диоде 10. Диод 4 открывается и конденсатор 6 заряжается до напряжения стабилизации стабилитрона. Далее процессы повторяются. Таким образом, включение тиристора 2 возможно во всем диапазоне vt от п до 2л, для этого необходимо изменять сопротивление неременного резистора 3. С уменьшением сонротивления этого резистора уменьшается время заряда конденсатора 9 (фиг. 2в) по цепи конденсатор 6 - резистор 3, и точка отгп1рания динистора и включение тиристора переходят из положения А в положение Б (фиг. 2 в), т. е. изменится угол включения тиристора от значения а, до значения а. Применение предложенного тиристорного регулятора напряжения позволяет плавно регулировать угол отпирания тиристора от 0° до 180°, а также поддерживать его постоянным при колебаниях питающего напряжения, что способствует расширению диапазона регулирования напряжения. Формула изобретения Регулятор однофазного напряжения, содержащий тиристор, силовые электроды

которого образуют выходные выводы регулятора, связанные с цепочкой из последовательно включенных диода и конденсатора, точка соединения которых подключена через переключающий элемент к управляющему электроду тиристора, а также два резистора, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона регулирования, он снабжен дополнительной цепочкой из последовательно соединенных стабилитрона и дополнительного конденсатора, подключенной параллельно основной цепочке, причем одна обкладка дополнительного конденсатора и анод упомянутого диода подсоединены к катоду тиристора, анод стабилитрона и одна обкладка

конденсатора основной цепочки подключены через последовательно соединенные первый резистор и дополнительно введенный диод к аноду тиристора, другие обкладки упомянутых конденсаторов соединены между собой, а второй резистор подключен параллельно обеим цепочкам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3870903, кл. Н 02 М 1/08, 1974.

2.«Радио 1972, № 9, с. 55.

3.«Тиристоры (технический справочник под ред. Лабунцова В. А., М., «Энергия, 1971, рис. 9 - 7.

)