Тиристорный регулятор переменного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M5/12 H02P7/62 

ристора включены релейный дроссель и резистор 31.

Недостатком регулятора является низкая надежность, вызванная тем, что схема управления не позволяет устранить междуфазную несимметрию токов нагрузки, возникающую в результате несимметрии импульсов управления тиристорами, так как информация, поступающая от трансформаторов тока, суммируется на вьтрямителе и воздействует на все фазы регулятора одинаково.

Цель изобретения - повышение надежности аа счет повышения симметрии токов нагрузки каждой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что до полнительно введены выпрямители и развязывающие диоды по шслу фаз переменного тока, причем обмо ки управления всех магнитных усилителей через развязывающие диоды соединены последовательно, между собой и подключены к источнику тока, выходы каждого трансформатора тока подключены к выпрямителям, которые по постоянному току соединены последовательно между собой и включены параллельно источнику тока, а плюсовой вывод выпрямителя каждой фазы дополнительно соединен с катодом развязывающего диода магнитного усилителя той же фазы.

На чертеже представлена цринпипиальная схема тиристорного регулятора напряжения.

Каждая фаза ;регулятора напряж;ения одержит встречно параллельно соединеные тиристоры I и 2, магнитный усили- ель с самонасьпцением, включающий в ебя рабочие обмотки 3 и 4 с диодами 5 и 6 и обмотки 7 управления, паралельные цепочки, состоящие из линейных росселей 8 и 9 и сопротивлений IО и 11, подключенные через диоды 12 и 13 источники 15 и 16 переменного напряжения смещения к управляющим электродам и катодам тиристоров.

Обмотки управления всех трех магнитных усилителей шунтированы конденсаторами 16 и между собой соединены последовательно, причем-в цепь каждой из них но направлению тока устанавливается диод 17, а встречно-параллельно им в каждой фазе подсоединены выпрямитель 18 с трансформатором 19 тока и сопро- тивлением 20 нагрузки.

Тиристорный регулятор переменного напряжения работает следующим образом.

Включение электродвигателя осуществляется подачей задающего тока на последовательно соединенные обмотки 7 iipa,.ления магнитных усилителей в трех фазах. Питание обмоток смеще1гая магнитных усилителей производится от постороннего источника постоянного тока. При токе управления, равном нулю, намагни чивающий ток рабочих обмоток 3 и 4, протекающий через управляющие переходы тиристоров I и 2 и параллельные цепочки с линейными дросселями 8 и 9, недостаточен для открытия тиристоров. При подаче в цепь управления задающего тока в какой-то момент времени, определяемый величиной этого тока, происходит насыщение магнитного усилителя, в результате чего ток в цепи рабочей обмотки, например 4, при положительном напряжении на аноде тиристора 2 резко нарастает, и напряжение управления, при кладываемое к управляющему переходу тиристора 2, вырастает до напряжения отпирания. Открывшийся тиристор 2 своей цепью -анод-катод шуаткрует рабочую обмотку усилителя. В следую Шую половину питающего напряжения тиристор 2 закрывается, а тиристор 1 открывается. Аналогичная картина происходит и в других фазах регулятора. С включением тиристоров I и 2 свя - зано появление тока в рассматриваемой фазе асинхронного электродвигателя и появление пропорционального ему тока на выходе выпрямителя 18, индуктируемого трансформатором 19 тока. Этот ток обратной связи направлен встречно задающему току. Сравнение задающего тока и тока обратной связи происходит на одной и той же обмотке 7 управления магнитного усилителя. Диод 17, установленный по направлению тока в обмотке, исключает возможность работы магнитного уси лителя на обратной ветви характеристики вход-выход, что имеет место при использовании отдельной обмотки обратной связи, например в момент пуска или -в аварийном режиме.

Ток обратной связи вычитается из задающего, и по обмотке 7 управления и диоду 17 протекает разность этих токов, т.е. ток рассогласования, который и управляет насьпцением сердечников магнитного усилителя. Задающий ток и ток обратной связи значительно превышают ток рассогласования, поэтому ток каждой фазы автоматически регулируется пропорционально задающему току. Хотя обмотки 7 управления магнитных усилите,лей соединены последовательно и задающий ток является общим для всех фаз регулятора, ток рассогласования, протека ющий непосредственно по обмотке управления магнитного усилителя, в разных фазах различен. Различной велкщшой тока рассогласоваршя выравниваются токи в фазах регулятора, и уменьшается между фазная несимметрия токов электродвигателя. Различные токи управления обусловле ны сильной обратной связью, воздействующей непосредственно на каждую об мотку управле1шя в своей фазе. Например, при увеличении тока в одной из фаз на выходе выпрямителя 18 появляется ток обратной связи больишй, чем в двух других фазах, который, воздействуя на обмотку управления своего магнитного усилителя, уменьшает ток рассогласования тем самым прикрывает силовые тиристоры в этой фазе, чем устраняется несимметрия по току. Таким образом, междуфазная несимметрия токов электродвигателя уменьшается во столько раз, во сколько раз ток обратной связи превыша ток рассогласования. Величина тока обратной связи устанавливается резистором 20 и выбирается из условия минимального времени разгона при пусковых тока не превышающих заданные (обычно номинальный ток электродвигателя). При обрыве одной из фаз регулятора потеря ток в ней не сказывается на работе других поскольку ток-в них определяется задающим током, а при коротком замыкании в какой-либо фазе ее ток ограничен. Пробой одного из тиристоров в фазе не вызывает междуфазной несимметрии, превышающей допустимую для нормально работы электродвигателя. Выполнение схемы управления соглас но предлагаемому устройству позволяет повысить симметрию импульсов управле ВИЯ тиристорами, что обеспечивает повы шение надежности всего регулятора. Формула изобретения Тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные последовательно в каждую фазу источника, трансформаторы тока, установ-ленные в каждой фазе, источник тока и магнитные усилители с самонасыщением; снабженные обмотками управления-и рабочими обмотками, которые через последовательно соединенные диоды и источники переменного напряжения смицения подключены между анодами и управляю щими электродами соответствующих тиристоров, причем параллельно управляющим переходам каждого тиристора включены линейный дрюссель и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения симметрии токов нагрузки каждой фазы, дополнительно введены вьшрямители и развязывающие диоды по числу фаз переменного тока, причем обмотки управ ления всех магнитных усилителей через развязывающие диоды соединены последовательно между собой и подключены к источнику тока, выходы каждого трансформатора тока подключены к выпрякадтелям, которые по постоянному току соединены последовате/шно между собой и включены параллельно источнику, тока, а плюсовой вывод вьгпрямителя каждой фазы дополнительно соединен с развязывающего диода магнитного усилителя той же фазы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I.Гельман М. В. и др. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. М., Энергия, 1975, с. 11. 2,Шубенкр В. А. и др. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. М., Энергия, 1967, с. 42. 3.Шубенко В. А. и др. Тристорный асинхронный электропривод с фазовь:м управлением. М., Энергия, t972,c. t74.