Устройство для питания однофазной нагрузки Советский патент 1982 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания в термостатcix, автоматических регуляторах температуры назтревателей и т.д.

По основному авт. св. 758434 описано устройство для питания однофазной нагрузки, содержащее блок регулирования, соединенный с исполнительным, элементом, и включенные параллельно вьшодам для подключения питающей сети две цепочки,одна из которых состоит из двух последовательно соединенных элементов нагрузки, а другая -из двух встречно-последовательно включенных диодов,причем общая точка диодов соединена с общей точкой элементбв нагрузки через испо.пнительный элемент

Недостатком этого известного устройстваявляется ограниченный фиксированный (2:1) диапазон регулирования, что снижает область его практического Применения. Например, расширение диапазойа регулирования путем установки пары параллельно-встречных тиристоров на

входе устройства приводит к ухудшению коэффициента мощности.

Цель изобретения - расширение его функциональных возможностей для случая питания более двух последовательно соединенных нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания однофазной нагрузки снабжено допол10нительным исполнительным элементом, включенным между общей точкой диодов и общим дополнительным выходным выводсм.

На фиг. 1 приведена принципиаль15ная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2а, б - диаграммы токов сети на первом и втором участках регулировочной характеристики при реализации непрерывного (фазо-им пуль.сного) принципа управления.

Устройство содержит блок регу- . лирования 1, исполнительным органом которого являются тиристоры 2 и 3, и две включенные параллельно вьшо25дам Ас и Вс для подключения питающей сети цепочки, одна из которых 4 состоит из трех последовательно соединенных элементов 5, 6 и 7 (секций) нагрузки, а вторая - из

30 двух встречно-последовательно включенных диодов 8 и 9. Общие точки цепочки диодов 8 и 9 и элементов 5, б и 7 нагрузки соединены между собой через тиристоры 2 и 3 блока регулирования 1. Диоды 8 и 9, тиристор 2 и элементы 5 и б нагрузки являются элементами известного устройства (прототипа). Новыми являются тиристор 3 и элемент 7 нагрузки, введение которых позволяет расширить диапазон регулирования и повысить коэффициент мощности устройства.

При ступенчатом регулировании мини1- альная Р потребляемая мощность имеет место при закрытых тиристорах 2 и 3

Рм U/(RS + RS + R7) , где R, Rg, R7 - сопротивления элементов 5, 6 и 7 нагрузки.

Так как ,TO (2R5+ Rg ).

Средняя мощность PC потребляется в том случае, когда на первом полупериоде (например, потенциал Ас выше потенциала Вс) открывают тиристор 2, а на втором Полупериоде тиристор 3.

Р и (R5 + RS ) и (R7 + Rfi) Отсутствие однонаправленных токов в питающей сети обеспечивается равенством между собой сопротивлений элементов 5 и 7 нагрузки (, При максимальной PS (большей)потребляемой мощности на первом полупериоде открывают тиристор 3, а на втором полупериоде - тиристор 2

(Rj- и/Н U/RS) . Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется две ступени регулирования

D РС/РМ (R5+ Re+ R7)Re+ RC)

r - Pg, RS + Rg

и Da - -. - 5jОбщий диапазон регулирования

n, т тл R5 +R64- R7 2R5+Re Rc D D, Di- -g-

При RS 0 предлагаемое сводитс к известному - D 2.

Изменяя соотношения сопротивлений элементов 5, б и 7 Caves) г можно изменять общий диапазон регулиро- . вания,т. е. общий диапазон регулирования не является фиксированной величиной, что имело место в известном устройстве.

Использование тиристоров в предлагаемом устройстве позволяет обеспечить непрерывное фазо-ступенчатое регулирование, что.позволяет повысить коэффициент мощности устройства. Регулировочная характеристика предлагаемого устройства при непрерывном фазо-ступенчатом (зоно-непрерывном.) регулировании содержит два участка

форма тока сети i.c на первом участке регулирования характеристики приведена на фиг. 2а и на втором участке регулировочной характеристики - на фиг. 26-. На границах участков регулирования (ci.:,eO, ) коэффициент мощности устройства равен единице, на всем диапазоне регулирования коэффициент мощности выше, чем в известном устройстве.

5 Положительный эффект в предлагаемом достигается за счет расширения диапазона регулирования и за счет повышение коэффициента мощности. Положительный эффект достигается новыми конструктивными (схемными)

признаками - исполнением нагрузки в виде трех последовательно соединенных элементов нагрузки и доаолне- нием исполнительного органа блока.

5 регулирования вторым тиристором,

включенным между, общей точкой встречно-последовательных диодов и общей точкойвторого и третьего элементов нагрузки.

0 Положительным отличием предлагаемого устройства является то, что при его практической реализации не требуется значительных капитальных затрат, в качестве предлагаемого могут быть использованы серийные однофазные выпрямители или регуляторы однофазных нагрузок при соответствующем несущественном изменении систем управления

Формула изобретения

.Устройство для питания однофазной нагрузки по авт. св. № 758434,

45отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей для случая питания более двух последовательно соединенных нагрузок, оно снабжено дополнительным исполнительным элементом, включенным между общей точкой диодов и общим дополнительным выходным выводом .

55 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 758434, кл. Я 02 М 7/12, 1975.

5