Импульсный регулятор мощности переменного тока Советский патент 1982 года по МПК G05F1/66 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к автомати ческому регулированию и может быть Использовано для регулирования.режимов электротермообработки изделий из бетона и других материалов.

Известен импульсный регулятор мощности (температуры), содержащий тиристорный блок, собранный по схеме . со встречно-параллельно включенными вентилями и фазо-импульсные блоки управления углом отпирания тиристоров Ц.

В указанном устройстве регулирование мощности осуществляется изменением угла включения tиpиcтopoв, что вызывает жесткие коммутационные процессы, уменьшающие эксплуатационную надежность, приводит к возникновению больших уровней импульсных помех и ухудшению cos Ч сети.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный регулятор мощности переменного тока, содержащий тиристорный блок, силовой вход которого подключен к источнику переменного тока и входу формирователя синхроимпулььов, выход последнего соединен с первым входом схемы И, J второй вход которой подключен к генератору импульсов, а выход к управляющему входу тиристорного блока 2.

Недостатком известного устройст,Q ва является недостаточная надежность в работе, вызванная отсутствием средств защиты тиристорного блока от перегрузок и коротких.замыканий, приводящих к выходу этого блока из .,5 строя.

Цель изобретения - повышение надежности регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в импульсный регулятор мощнос.jQ ти переменного тока, содержащий тиристорный блок, силовой вход которого подключен к источнику переменного тока и входу формирователя синхроимпульсов, выход которого соединен с первым входом схемы И, второй вход которой подключен к генергзтору импульсов, а выход - к управляющему входу тиристорного блока, введены, датчик тока, датчик сопротивления, два пороговых элемента, два триггера, импульсный элемент и схема НЕ, а схема И выполнена четырехвходовой, причем датчик тока через последовательно соединен ные первый пороговый элемент и первый триггер соединен с четвертым входом схемы И, к третьему входу которой подключены последовательно соединенные второй триггер, второй пороговый элемент и датчик сопротив ления, вход последнего через схему подключен к выходу генератора импул сов, соединенному также с входами сброса триггеров через импульсный элемент. На черетже представлена структур ная схема регулятора. Регулятор содержит источник 1 пе ременного тока, формирователь 2 син роимпульсов, генератор 3 импульсов, схема И k, тиристорный блок 5, объе 6,датчик 7 сопротивления,датчик 8 ток первый триггер 9 первое повороговое ройство 10, второй триггер 11, второе пороговое устройство 12, импуль ный элемент 13, схема НЕ 14. Источник 1 переменного тока подключен к входу формирователя 2 синх роимпульсов и силовому входу тиристорного блока 5 вход которого связан с выходом схемы И и силовым входом объекта 6. На объекте 6 уста новлены датчики 7 сопротивления и дatмик 8 тока, соединенные соответственно через первые и вторые цепи пороговый элемент - триггер 10, 9 и 12, 11 с че-твертым и третьим входами схемы И k, к первому и второму входам которой подключены соответственно выходы формирователя 2 синх роимпульсов и генератора 3 импульсо Выход последнего соединен также через импульсный элемент 13 с входами сброса триггеров 9 и 11 и через схе му НЕ с входом датчика 7 сопротивления. В качестве объекта 6 может быть использован электрический нагреватель или непосредственно электропро греваемый материал, например бетон. Регулятор работает следующим образом. Синусоидальное напряжение ис очника 1 переменного тока в формирователе 2 синхроимпульсов преобразуется в короткие импульсы, передние фронты которых соответствуют нулям фазы напряжения. Эти импульсы служат для непосредственного управле- ния тиристорами (симисторами в тиристорном блоке 5). Генератор 2 импульсов управляется от какого-либо внешнего регулятора, например регулятора температуры, выдавая на выходе широтно-импульсно-модулированный управляющий сигнал, период которого значительно превышает период напряжения источника 1 переменного тока. Схема И k пропускает на тиристорный блок 5 управляющие импульсы от формирователя 2 синхроимпульсов только когда на остальных ее трех входах присутствуют управляющие сигналы, при этом тиристоры (симисторы) тиристорного блока 5 открываются каждый полупериод всегда при близком к нулю .фазовом угле отсечки, независимо от момента появления управляющего сигнала генератора 3 импульсов. Отрицательной полуволной напряжения тиристоры закрываются. Изменением скважности широтно-импульсно-модулированного сигнала генератора 3 импульсов регулируется средняя мощность на выходе регулятора. Третий и четвертый входы схемы И являются блокировочными. В паузе выходного сигнала генератора 3 импульсов измеряется сопротивление нагрузки датчиком 7 сопротивления . Если сопротивление недопустимо мало, срабатывает второе пороговое устройство 12, опрокидывается второй триггер 11 и по третьему входу схема И блокирует управляющий сигнал на вход тиристорного блока 5 до момента очередной паузы сигнала генератора 3 импульсов. Если в момент коммутации тиристоров ток нагрузки превь1шает допустимое значение, датчик тока 8 через первый пороговый элемент 10 опрокидывает первый триггер 9, блокируя схему И 4 по четвертому входу и отключая, тем самым, тиристорный блок 5 от нагрузки (объекта 6). Импульсный элемент 13 по заднему фронту.сигнала генератора 3 импульсов формирует короткий импульс сброса триггеров 9 и 11 в нуль, обеспечивая периодичность работы блокировок и автоматическое восстановление работоспособности регулятора после устранения короткого замыкания или перегрузки.

Таким образом, использование новых элементов и связей позволяет существенно повысить надежность регулятора, исключив неблагоприятные режимы работы и обеспечив комбинированную циклическую защиту силовых цепей от перегрузок и коротких замыканий .

Формула изобретения

Импульсный регулятор мощности переменного тока, содержащий тиристорный блок, силовой вход которого подключен к источнику переменного тока и входу формирователя синхроимпульсов, выход которого соединен с первым входом схемы И, второй вход которой подключен к генератору импульсов, а выход - к управляющему входу тиристорного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены датчик тока, датчик сопротивления, два пороговых элемента, два триггера, импульсный элемент и схема НЕ, а схема И выполнена четырехвходовой причем датчик тока через последовательно соединенные первый пороговый элемент и

первый триггер соединен с четвертым входом схемы И, к третьему входу ко торой подключены последовательно соединенные второй триггер, второй пороговый элемент и датчик сопротивления, вход последнего через схему НЕ подключен к выходу генератора импульсов,.соединенному также с входами сброса триггеров через импульсный элемент .Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР W , . кл. G 05 D 23/19,. 1975.