Регулятор переменного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/24 H02P13/16 

Изобретение относится к электротех нике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в мощных тиристорных ре гуляторах .напряжения , работающих на активно-индуктивную нагрузку, к форме выходного напряжения которых предъявляются повышенные требования. Известны устройства, позволяющие регулировать переменное напряжение с помощью вольтодобавочного трансформатора или путем коммутации части обмотки трансформатора и 2 . При работе таких устройств на комплексную нагрузку и на несимметричную трехфазную нагрузку появляется ин тервал, времени, когда ток и напряжение не совпадают по знаку. При этом возможны пропуски включения и короткие замыкания по контуру регулирующих элементов из-за сбоев в системе управления. Наиболее близким из известных устройств является регулятор переменного напряжения, содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы, две группы встречно-параллельно включенных тиристорных ключей, а также фазочувствительный элемент и блок сравнения, выходы которых связаны между собой и с соответствующими тиристорами ключами } . Недостатком известного устройства является невысокая надежность из-за наличия гальванической связи между силовой частью регулятора и его систеMoi управления, а также значительные весогабаритные показатели. Цель изобретения - повышение надежности и снижение весогабаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе переменного напряжения , содержащем основной и вольтодобавочный траксформаторы, две группы встречно-параллельно включенных тиристорных ключей, а также фазочувствительный элемент и блок сравнения, которых связаны между собой и соответствующими тиристорными ключами - фазочувсгвительный элемент выполнен в виде двух измерительных трансформаторов, двух нуль-органов и логической схемы И, выходы которой через соответствующий нуль-орган соединены со входом измерительных трансформаторов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема регулятора; на фиг. 2 - времен-ч ные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Схема содержит основной трансформатор 1 (автотрансформатор), вольтодобавочный трансформатор 2, две группы встречно-параллельно включенных тиристорных ключей 3, , соединенных соответственно параллельно и последовательно со вторичными обмотками тран сформаторов 2 и 1, фазочувствительный элемент 5 выходы которого подключены параллельно соответствующей группе тиристорных ключей 3 и , измерительные трансформаторы 6 .и 7 нуль-органы 8 и 9, логическая схема И 10 фазочувствительного элемента 5 блок сравнения 11, выход которого свя зан ос фазочувствительным элементом 5 и тиристорными ключами k, нуль-орган 12, логические схемы ИЛИ 13 и И 1 блока сравнения 11, усилитель выхода 15 фазочувствительного элемента 5, элемент задержки 16, усилитель выхода 17 блока сравнения 11, измерительный трансформатор напряжения 18, выход которого соединен со входом блока сравнения 11, а его вход - со вторичной обмоткой трансформатора. На фиг. 2 приняты следующие обозна чения: Ucp, - форма кривой напряжения и тока нагрузки, . форма кривой напряжения на входах ч нуль-органов 8 и 9, соответственно, выкю форма кривой напряжения на выходелогической схемы И 10, ивылц. вых № форма кривой напряжения на выходах логических схем ИЛИ 13 и И 1 соответственно, иat,,A 16 ФоРма кривой напряжения на выходе элемента задержки 16. Регулятор работает следующим образом. В момент времени t, подается напряжение на основной автотрансформатор 1. При этом появляется напряжение на обоих группах тиристорных ключей 3 и 4, которое подается через измерительные трансформаторы напряжения 6 и 7 и нуль-органы 8 и 9 на два входа логической схемы И 10, а через измерительный трансформатор 18 и нульорган 12 - на вход логической схемы И Ц.

Сформированный при этом сигнал на выходе логической схемы И 10 одновременно подается на вход усилителя 15, который отрабатывает на своем выходе сигнал, и на вход логической схемь ИЛИ 13. Так как на одном из входов логической схемы И 1Л напряжение существует, то появление напряжения на выходе логической схемы ИЛИ 13 приводит к появлению сигнала на выходе логической схемы И 1, который сохраняется до момента прохождения напряжения сети через нулевое значение, запуская элемент задержки 16. Сигнал, отработанный на выходе усилителя 15, отпирает группу тиристорных ключей 3 и приводит к снятию напряжения на измерительном трансформаторе 6 и выходе усилителя 15Далее в соответствии с заданным углом управления, на выходе элемента задержки 16 отрабатывается импульс, который через усилитель 17 подается на группу тиристорных ключей k (фиг. 2 мом.ент времени ti). Открытие тиристорных ключей 4 приводит к запиранию тиристорных ключей 3, так как последние оказываются под обратным напряжением, и введению дополнительной ЭДС от первичной обмотки в цепь питания автотрансформатора 1. Отпирание тиристорных ключей t и запирание тиристорных ключей 3 приводит к снятию напряжения на выходе нуль-органа 9 и появлению его на выходе нуль-органа 8. Такое состояние схемы сохраняется до момента времени t прохождения напряжения сети через нулевое значение, когда кратковременно исчезает напряжение на входе нуль-органа 12, что приводит к снятию сигнала с выходов элемента задержки 16. При этом состояние тиристорных ключей не изменяется - ключи 3 закрыты, а ключи Ц проводят ток до момента времени Ц, когда ток нагрузки пройдет через нулевое значение. Происходит естественное запирание ключей k и появление напряжения на входе нуль-органа 9Таким образом, состояние схемы в данный момент времени соответствует состоянию схемы в момент времени t, . Да589лее процессы в схеме протекают аналогично. Предлагаемое устройство может также работать в случае, когда регулятор переменного напряжения выполнен в виде трансформатора с отводами, ком мутируемыми группами встречно-параллельно соединенных тиристоров. Исполнение регулятора может быть как однофазным, так и трехфазным. Формула изобретения Регулятор переменного напряжения, содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы, две группы встреч но-параллельно включенных тиристорных ключей, а также фазочувствительный элемент и блок сравнения, выходы которых связаны между собой и с соответствующими тиристорными ключами, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности, фазочувствительный элемент выполнен в виде двух измерительных трансформаторов, двух нуль-органов и логической схемы И,, входы которой через соответствующий нуль-орган соединены с выходом измерительных трансформаторов. Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 237960. кл. G 05 F I/U, 19б9. 2.Авторское свидетельство СССР № 3 40037, кл. Н 02 М 5/10, 1972.

ЩтгKGS2 |

ФНП