Трехфазный регулятор напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02P13/18 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобрегение относится к бесконтактным регуляторам напряжения на трехфазной нагрузке, питаемой от трехфазной сети без нейтрали. Известен регулятор напряжения, соаержаший силовые тиристорь источника постоянного тока и генераторы пилообразного напряжения на основе опноперехооных транзисторов с RC - цепями в цепи эмиПтера, обеспечивающий фазовое управление Недостатком этого регулятора является то, что он не обеспечивает регулирование напряжения только в активной однофазной нагрузке в узком диапазоне. Известен регулятор напряжения, соцержаший встречно включенные силовые тиристоры, транзисторы с RC - цепями в цепях эмиттеров, импульсные трансформаторы, вторичные обмо.тки которых попсое динены к управляющим электродам встречно-включенных тиристоров, и источник питания постоянного напряжения l2| Однако схема этого регулятора сложна, регулятор ненадежен в работе и обладает ограниченным паапазоном peryjwpoвания выходного напр51жения, f(ew6onee i близким по техническим средствам непостигаемому результату является трехфазный регулятор напряжения, содержащий источник питания цепей управления, образсванный трансформаторами, первичные обмотки которых подключены к сети питающего напряжения,, к вторичным обмоткам/ifOTopbix через выпрямительные мосты и резисторы подключены стабилитрсяы, параллельно которым подключены генераторы пилоофазного натфяжения на оснсве рднопереходных транзисторов и RC-цепей, подключенных к источнику постоянного тока, выход транзисторов которых подключен параллельно управляющим переходам формирующих тиристоре, конденсаторы, импульсные трансформаторы, силовые встречи о-в к люченные тиристоры в каждой фазе. lie ль изобретения - упрощение схемы н повышение надежносги работы при штании нагрузки от трехфазной сети без нейтрали. Для цостдження этой цели трехфазный регулятор снабжен дополнительными р&аисторами, дополнительными конденсат эами, диодами и дополнительными импульсными трансформаторами, причем аноды формирующих тиристоров первые и вторые .ДИОДЫ пршслючены к одному на выводов вторичных обмоток трансформаторов источника питания цепей управления, , а через третьи оиоцы и дополнительные резисторБ они подключены, к другим выводам трансформаторов источника питания, параллельно формирующим тиристорам чере первые .дополнительною конденсаторы под ключены первичные обмотки дополнительг ных импульсных трансформаторов, а через третьи диоды и конденсаторы подключены обмотки импу;лъсньк трансформаторов, вторичные обмотки импульсных трансфер- .маторов каждой фазы подсоединены к уй{|1авляющим переходам силовых тиристоров йвух соответствующих фаз. На чертеже пр11ведена схема регулято.ра ;напряжения. Регулятор включает сидовУе. тиристоры 1-6, через, которые к трехфазной сети переменного тока (клеммы 7-9) подсоедийена нагрузка (не показана); источник питания, составленный гремя однофазными 10-12 или одним трехфазным трансформатором, выпрямительными мостами 13- 15, стабилитронами 16-18; генератфы импульсов, образованные однопереходными транзисторами , верхние базы которых подключены к подвижным Вызбдам подстроечных резисторов 22-24 через резисторы 25-27, импульсные трансффматоры 28- 33, первичные обмотки которых через резисторы 34-39, дИоды 4О45 и формирующие тиристоры 46-48 подключены к вторым обмоткам транс фматоров 10-12 источника пит1ания. Первые базы оснопереходных транзисторов : через переходы управляющие- :электродыкатовй тиристоров 46-48, зашунтирован ные резисторами. 49-51, соединены с минусовыми выводами выпрямительных мостов 13-15, а вторые базы транзисторов 19,«21 соединены с анодами этих тиристоров через разделительные диоды 52-54 Эмиттеры рднопереходных транзисторов подключены к плюсовой клемме 55 источника питания постоянного напряжения 3 (клеммы 55 и 56), к которому через резистф 57 подключен потенциометр 58. К подвижному выводу потенциометра подсоеданены RC-цепи 59 и бО, 61-64, устансвлв1ные в цепях эмиттеров одноперехошых транзисторов 19-21. Параллельно тиристорам 46-48 через раэ.делительные шоды 65-7О и первичные обмотки импульсных трансформаторе подсоединены конденсаторы 71-76. Каждый из импульсных трансформаторов 25-30 содержит по две вторичные, обмоткя, подключенные через ююды 77-88 к промежуткам угфавляющие электроды-катоды каждых из двух тиристфов 1-6, установленных в двух фазах. Нагрузка, например электродвигателя, нагревательные элементы и т. п, подключаются к «лемМам 89-91. . Регулятор напряжения работает следук щим образом. Базы однопереходных чранзисторов 1921 питаются напряжением, приближающимся по форме к трапецеидальному с удвоенной частотой сети. Для , этого фазное напряжение-подается на первичные обмотки трансформаторов 10-12, обеспечивающих понижение напряжения сети,, синхронизацию цепей управления с напряжением, подаваемым на силовые цепи тиристфов и гальваническую развязку цепей управления и силовых цепей. Через выпрямительные мосты 13-15, на которые подается напр$ жение со вторичных обмоток трансформаторов 1О-12, и баластные резистфы 9294 напряжение подается на стабилитроны 16-18. К регулируемому источнику постоянного напряжения, обрвзсмзанному источником питания постоянного напряжения (клеммы 55 и 56), резистфом 57 и потенциометром 58, через времязадающие резисторы 59-6 1 пошслючены времязадающие конденсаторы 62-64 РС-цепей. Когда конденсаторы 62-64 заряжаются до напряжения отпирания однопереходных транзисторов 19-21, они разряжаются через эмиттер-базы транзисторов и переходы управляющие электроды-катоды тиристоров 4648, защунтированные резисторами 49-51, и тиристоры отпираются. Через открывающие каждый полупериод тиристоры46-48 и первичные обМо.тки импульсных трансфоро маторов 25-ЗО поочередно раз в период разряжаются заряженные предварительно через резисторы. 34-39 конденсаторы 7176, к со вторичньк обмоток импульсных трансформаторов 25-30 через разделительные диоды 77-88 й ограничительные резисторы 95-10О импульсы поступают на управляющие электроды тиристоров I6. При максимальном напряжении, снимаеMOM с регулируемого резистора .(потенциометра) 58, ксжаенсаторы 62-64 успевают зарясмться в начале каждого полупериода. В этом случае тиристоры открываются с максимальным углом отпирания и напряжение на выходе регулятора имеет максимальное -значение. ОЕНОвреме1шо импульсы тока, выделяемые на резисторах 49-5 1, вызьгоают отпирание тиристоров 46-48, которые шунтируют через разделительные диоды 65, 67 и 69 базы одноперехорных транзисторе 19-2 1 до К(жца периода пульсирующего напряжения питания этих транзисторов и не позволяет в один полупериод формировать несколько импульсов, поступаюших- на управляющие электроды тиристоров. В интервалах между импульсами напржкения питания гирис торы 48-56 запираются. Подключение параллельно базам о.днопереходных транзис-20 трров через резисторы и разделительные диоды тиристоров позволяет усилить и сформировать импульсы управления требуемой длительности, исключить импульсы помехи и обеспечить устойчивое регулиро- 25 ванне напряжения от максимального до минимального значения на выходе силового трехфазного тиристорного коммутатора, установленного в трехфазной сети без нейтрали.. Введение на каждую фазу двух импульс-; ных трансформаторов, работающих попере- i менно, позволяет формировать на их выходах каждый период один импульс, что исключает подачи положительной полярноети импульсов на вход силовых тиристоров, когда на их анодах отрицательный потенциал. Формула изобретения Трехфазный регулятор напряжения, содержащий источник питания цепей управления, о азованный трансформаторами, пер-г винные обмотки которых подключены к се,ти питающего напряжения, к вторичным

обмоткам которых через выпрямительные мосты и резисторы подключены стабилитрены, парал;юльно которым подключены генераторы пилообразного напряжения на

основе оонопереходных транзисторов и RC-ueneft, подключенных к источнику постоянного тока, выход транзисторсв которых подключен параллельно управляк шим переходам формирующих тиристоров,

конденсаторы, импульсные трансформаторы, силовые встречно-включенные тиристоры в каждой фазе, отличающий с я тем, что, с целью псжышения надежности при питании нагрузки от. трехфазной

сети без нейтрали, он снабжен дополнительными резисторами, дополнительными конденсаторами, диодами и дополнительными .импульсными трансформаторами причем аноды формирующих тиристоров через перj{j вые и втqDыe дирцы подключены к одному из вывт)дой вторичных обмоток трансформаторов источников питания цепей управления, а через третьи диоды и дополните/йуные резисторы они подкл1очены к другим выводам трансформаторов источников питания, параллельно формирующим тиристорам через первые дополнительные конден- саторы подключены первичные обмотки дополнительных импульсных трансформат с ров, а через третьи диоды и конденсаторы подключены обмотки импульсных р«во .форматоров, вторичные обмотки тых импульсных трансфер мат срс® к«акаой фазы подсоединены к управл5авюш м ивреходам силовых тиристоров n&ysL соответствую юших фаз. : Источники информввяи, принятые во внимание щт экспертизе I. Дзюбин И. И. Тиристоры в электротехнических схемах. М., Сергия, 1972, с. 58-59, р. 37. 2,Аласов В. Г. и др. Взрывозашишенный электропривод переменного тока. М., Энергия , 1971, с. 52-53, р. 2-16. 3.Тиристоры (техсгтравочник). Под ред. В. А. Лабунцова. Энергия , 1972, с. 247-248, р. 9-33.

.t