Устройство для регулирования испытательного переменного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/16 

Изобретение относится к эпектрот вике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения в тех случаях, когда предъявляются, высокие требования к синусоидальности формы выходного напряжения в пределах каждого полупериода при непрерывном нарастании амплитуды выходного напряжения от полупериода к полупериоду по линейному закону. В частности , оно может использоваться гфи испытаниях на пробой вентильных разрядников. Известны устройства для регулирования испытательного переменного напряжения, содержащие включенный последовательно с первичной обмоткой трансфор матора регулирующий элемент - ториоторный регулятор tl . Недостатком такого регулятора является искажение формь выходного напр жения при фазовом управлении тиристора ми. Наиболее близким по технической сущ носте к прюднагаемому изобретению яв- ляется регулятор переменного напряжения, содержащий балластное сопротивление, включенное последовательно с регулируемым элементом. Сопротивление секционировано и параллельно каждой секции включены контакты переключателей, пооТ9пенно включающих секции f2J. Недостатком такого устройства является малое быстродействие и наличие подвижных контактов, требующих постоянного ухода, трудность синхронизации ключей с напряжением питающей сети. Замена контактных переключателей тиристорными позволяет повысить быстродействие такого регулятора переменного напряжения, однако недостатком устройства в данном случае является большое количество аппаратуры и оборудования, поскольку вместо каждого контактора требуется пара однонаправленных тиристоров или один, но более дорогой двупагтравлепный тиристор. Кроме того, отсутствует стабильность процесса испытания, что уменьшает доотоворность попучен 1ых при испытании результатов. Цель изобретения повышение надеж ности устройства, точности регулирования и упрощение. Цель достигается тем, что в устройгтве для регулирования испытательного .переменного напряжения, содержащем линейный контактор, вход которого соединен с шюпкой Пуск, ограничительный дроссель, включенный последователь но с 1эегулируемым элементом, балластное секционированное сопротивление, к выводам секций которого подключены быстродействующие управляемые ключи и датчик пробоя, включенный последовательно с испытываемым элементом, в качестве управляемьрс ключей, шунтирую щих секций балластного сопротивления использованы однополярные управляемые ключи, причем кат1эды всех четных ключей соединены с анодами всех нечетных ключей и крайним зажимом бапласт1 ого сопротивления, являющимся началом отсчета секций, к нечетным выводам секций балластного сопротивления подклк чены катоды нечетных ключей, а четным выводам секций балластного сопротив- ления подключены аноды четных ключей. Также введены распрецеЛитель импульсов две двухвходовые схемы совпадения И, д IRS -триггера, схема ИЛИ, блок сигнализации, синхронизатор положительных и О1рицательных полупериодов и синхронизатор отрицательных полупериодов, входы которых подключены к выходу линейного контактора, выход синхронизато ра отрицательных и положительных полу периодов подключен к одному из входов первой схемы И, второй вход первой схе мы И подключен к выходу первого RSгриггера, выход первой схемы И подклк чен к входу распределителя импульсов управления, второй вьрсод которого подключен к управляющему входу первого управляемого ключа, а все остальные выходы распределителя соединены с управляющими входами ключей в порядке их нумерации со сдвигом на единицу, выход распределителя, номер которого больше иа единицу номера последнего тириетора, подключен к устанавливающему входу второго RS -триггера, выхо которого подключен к входу схемы сигнализации и одному из входов схемы ИЛИ, второй вход ИЛИ подключен к вьвсоду датчика пробоя, третий вход схемы ИЛИ подключен к вькоду. кнопки ГСтоп, выход схемы ИЛИ подключен 954 к восстанавливающему входу первого RSтриггера, к устанавливающему входу которого подключен выход второй схемы И, первый вход которой соединен с выходом синхронизатора отрицательных полупериодов, а второй вход соединен с выходом кнопки Пуск и восстанавливающим входом второго RS -триггера. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трансформатор 1, который является регулируемым элементом. Напряжение сети подано на первичную обмотку трансформатора 1. через линейный контактор 2 и включенные пооледовательно с первичной обмоткой трансформатора, ограничительный дроссель 3 и балластное секционированное сопротивление 4, к выводам секций- которого подключены быстродействующие нечетные ключи 5 и четные ключи 6, Управляющие входы ключей подключены к выходам раопределителя импульсов 7, начиная со второго выхода распределителя имйульсов, который подключен к входу первого ключа 5. Вход распределителя импульсов 7 подключен к вькоду первой двухвходо- вой схемы совпадения И 8. Один, из входов первой схемы И 8 подключен к выходу синхронизатора положительных и отрицательных полупериодов 9, а второй вход подключен к вькоду первого RSтриггера Ю, Устанавливающий вход nefvвого RS-триггера 10 соединен с выходом второй схемы И 11, Первый вход второй схемы совпадения И 11 соединен с выходом синхронизатора отрицательных полупериодов 12. Второй вход схемы И 11 соединен с выходом кнопки Пуск, Входы обоих синхронизаторов 9 и 12 подключены к выходу линейного контактора 2, вход которого соединен с выхоДОМ кнопки Пуск. Выход распределите, ля импульсов 7, номер которого больше на номера последнего ключа 5 или 6, подключен к устанавливающему входу в.торого RS -триггера 13, Выход RS -триггера 13 подключен к входу схемы сигнализации 14 и одному из входов схемы ИЛИ 15, Второй вход схемы ИЛИ 15 подключен, к вькоду датчика пробоя 16, включенного последовательно с иопытываемым объектом 17, который npef ставляет собой нелинейное рабочее сопротивление, включенное последовательно с искровым промежутком, защунтированным резистором. Третий вход схемы ИЛИ 15 подключен к выходу кнопки Стоп, Выход схемы ИЛИ 15 подклк чен к восстанавливающему входу пербого RS-триггера 1О, Восстанавливающий вход второго R5 -триггера 13 соединен с выходом кнопки Пуск, Устройство работает следующим образом. При нажатни на кнопку Пуск срабатьшает линейный контактор 2 и нагфяжение сети поступает на входы синхронизаторов 9 и 12. На первичную обмотку трансформатора 1 напряжение поступает через все включенные последователь но секции балластного сопротивления 4. В отрицательный полупериод с выхода синхронизатора 12 поступает сигнал на первый вход схемы совпадения 11. На второй вход схемы совпадения 11 подан сигнал с выхода кнопки Пуск. Таким образом, на выходе схемы совпадения 11 появляется сигнал, который устанавливает первьй R5 -триггер в рабочее состояние. Второй триггер 13 ст налом с выхода кнопки Пуск устанавливается в нерабочее состояние. Как только первый RS -триггер 10 сработал, с выхода его сигнал поступает на второй вход первой схемы совпадения И 8. На первый вход схемы И 8 подано напряжение с синхронизатора 9. Таким образом, на вы ходе схемы И 8 появляются сигналы синхронно с питающим напряжением. Поскольку первый сигнал всегда появляется в отрицательный полупериод, то первьй выход распределителя импульса 7 не задействован. Второй импульс, синхронный с положительной полуволной на1фяжения, открывает тиристор 5, третий импульс открывает тиристор 6 и т.д. Процесс всегда начинается с одной пол5фности приложенного напряжения. В каждый следующий полупериод шунтируется все болы шая часть балластного сопротивления, 4 и к первичной обмотке прикладывается все большее по амплитуде от полупериода к полупериоду напряжение. При определбн ном значении испытательного напряжения разрядник 17 пробивается. IoK во вторич ной обмотке трансформатора 1 резко возрастает и,, срабатывает датчик пробоя 16, сигнал с выхода датчика пробоя 16 через схему ИЛИ 15 поступает на восстанавливающий вход первого RS -триггера 10 и переводит его в нерабочее состояние. Импульсы на выход распределителя 7 больще не поступают., контактор 2 выклк чается. Измерительное устройство (не показано) измеряет величину напряжения, при котором произошел пробой. Чтобы еще 9 956 раз произвести такое испытание, нужно еще раз нажать на ююпку .Пуск. Процесс повторяется. Кнопка Стоп служит для отключения вручную. В том случае, если все балластное сопротивление зашунт1фовано (открывается последний TII- ,ристор), а .разрядник 17 не пробивает ся, то в следующий полупериод поступает импульс с распределителя 7 на устанавливающий вход триггера 13. Триггер 13перебрасывается и выключает схему. Одновременно устройство сигнализации 14срабатывает и сигнализирует о том, что пробоя не произошло и установка OTW ключилась не от датчика пробоя, а от Датчика максимального напряжения, роль которого выполняет последний выход распределителя 7. Изобретение позволяет обеспечить повышение надежности устройства, эко-номию оборудования, стабильность процесса испытания, улучшить форму выходного испытательлого напряжения, а следовательно повысить качество испытания и достоверность получаемых при испытании результат ов. Формула изобретения Устройство для регулирования испытательного переменного напряжения, содержащее линейный контактор, вход которого соединен с кнопкой Пуск, ограничительный дроссель, включенный последовательно с регулируемым элементом, балластное секционированное сопротивление, к выводам секций которого подключены быстродействующие управляемые ключи, и датчик пробоя, включенный последовательно с испытываемым элементх)М, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, точности регулирования и упрощения, в качестве управляемых кл1очей, щунтирующих секций балластного сопротивления, использованы оДнополяр- ные управляемые ключи, причем катоды всех четных ключей соединены с анодами всех нечетных ключей и крайним зажимом балластного сопротивления, от которого начинается счет секций, к нечетным выводам секций балластного сопротивлен{ш подключены катоды нечетных ключей, а к четным выводам секций балластного сопротивления подключены аноды четных ключей, и введены распределитель импульсов, две двухвходовые схемы совпадения И, -Tpifrrepa,