Регулятор переменного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/24 H02P13/16 

(5) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯКЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в устройствах регулирования мощности на нагрузке, включенной через силовой трансформатор.

Известны регуляторы переменного напряжения, содержащие встречнопараллельно соединенные тиристоры и включенные на первичной стороне силового трансформатора.При этом системы, управления известных устройств обеспечивают снижение выбросов тока намагничивания силового трансформатора за счет четного числа полупериодов тока за любой цикл включения In и 2.

Наиболее близким к предлагаемому является регулятор переменного тока, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, блок

фазового управления тиристорами, блок суммирования, выход которого соединен с блоком фазового управления, а первый его вход связан с выходом управляемого ключевого элемента, и формирователь синхронизирующих импульсов

Недостатком известного регулятора является наличие специальных высоковольтных и сильноточных насы10щающихся трансформаторов, что усложняет конструкцию и снижает надежность при использовании его в сетях напряжением 6 кВ.

Целью изобретения является упро15щение и повышение надежности устройства .

Поставленная цельдостигается тем, что регулятор переменного напряжения, содержащий встречно-параллельно сое20диненные тиристоры, включенные последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, блок фазового управления тиристорами, блок суммирования, выход которого соединен с бл ком фазового управления, и формирователь синхронизирующих импульсов, снабжен бистабильным элементом,например, триггером, выход которого соединен с первым входом блока суммирования , а его вход - с выходом управляемого ключевого элемента. При этом выходное напряжение фор мирователя синхронизирующих импульсов сдвинуто по фазе в сторону опер жения относительно входного напряже ния регулятора. На фиг.1 приведена функциональна схема регулятора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принци работы регулятора. Схема регулятора содержит встреч но-параллельно соединенные тиристоры 1, силовой трансформатор 2, первичная обмотка которого включена последовательно с тиристорами 1, а вторичная обмотка - с нагрузкой, блок фазового управления 3 тиристорами 1, блок суммирования , выход которого соединен с блоком фазового управления 3; бистабиль- . ный элемент 5, например, триггер, выход которого соединен с первым входом блока суммирования k, управляемый ключевой элемент -6, выход которого соединен со входом бистабильного элемента 5; формирователь синхронизирующих импульсов 7 входные выводы регулятора 8 и 9На фиг. 2 приняты следуиндие обоз начения: j - форма кривых питающего и синхронизирующего напряжений Uc, и U( соответственно); б форма кривой опорного напряжения (,) блока фазового управления 3; 8- форма кривой задающего напряжени (Ujjj) или управляющего (Uy), посту пающего на второй вход блока суммирования , 1- - форма кривой напряжения бистабильного элемента 5 ( 3- форма кривой напряжения на нагрузке (Цц) . Регулятор работает следующим образом. Фаза управляющего импульса,подаваемого на тиристоры 1 определяется суммой трех напряжений, опорного напряжения (IjQ (фиг. 26) ,формируемого блоком фазового управления 3 задающего напряжения (Uj (фиг.2ft), поступающего на аторбй чход блока суммирования , и выходного напряжения . (фиг.2а.) бистабильного элемента 5, поступающего на первый вход блока суммирования . При этом полярность и р Hd выходе бистабилького элемента 5 противоположна полярности и за а их абсолютные величины равны между собой. При переключении управляемого ключевого элемента 6 в произвольные моменты времени, фиксированный момент включения регулятора и пропуск в нагрузку четного числа полупериодов тока, исключающих насыщение магнитопровода трансформатора 2, достигается тем, что с помощью бистабильного элемента 5 моменты поступления напряжений на блок суммирования строго фиксированы, например, начало отрицательной полуволны и (моменты времени t ,t.,t,, на фиг.2).-1 а Л Синхронизация моментов переклю- . чения бистабильного элемента 5 осуществляется формирователем синхронизирующих импульсов 7 подключенным ко входным выводам 8 и 9 регулятора. В случае, когда напряжение на выходе бистабильного элемента 5 не равно нулю (интервал времени 0-t на фиг.2),то при ,g на выходе блока фазового управления формируется управляющий импульс с А 180 эл.град. При этом тиристоры 1 закрыты и напряжение на нагрузке трансформатора 2 равно нулю (интервалы времени 0-t у, и jHa фиг.2). При переключении бистабильного элемента 5 в состояние, когда напряжение на его выходе и на вход блока фазового управления 3 поступает задающее напряжение (), равное опорному напряжению (Ug ), формирование управляющего импульса происходит при d/ О эл.град. В .этом случае тиристоры 1 полностью открыты и напряжение на нагрузке трансформатора достигает максимального значения (интервал времени . ty-t 5.на фиг.2) Для исключения запаздывания, вызванного наличием инерционных элементов в системе управления, ходное напряжение формирователя синхронизирующих импульсоё ,7,сдвинуто по фазе в сторону опережения

относительно входного напряжения регулятора.

Формула изобретения

снабжен бйстабильными элементом, выход которого соединен с первым входом блока суммирования, а его вход - с выходом управляемого ключевого элемента.

в сторону опережения относительно входного напряжения регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Тиристорные регуляторы переменного напряжения, М., Энергия, 1975. с, 82, рис. 31.

(прототип).

C,CUH

IL W

д

tSK/i

DIKifl