Тиристорный регулятор мощности и способ управления регулятором Советский патент 1982 года по МПК G05F1/66 

( тиристорный РЕГУЛЯТОР мощности

и СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ

1

; Изобретение относится к тиристорным регуляторам мощности и способам управления ими и может быть использовано в регуляторах температуры промышленных электронагревателей.

Известен тиристорный регулятор трех 5 фазной шестисекционной нагрузки, содержащий 6 тиристоров в виде трех пар параллельно-встречных тиристоров, .включенных между фазными зажимами питающей сети и секциями нагрузки, соединенными в замкнутый шестиугольник

Данный регулятор имеет ограниченный диапазон регулирования (;1), что является его определенным достоинством. Известно, что импульсные-регуляторы с непрерывно-ступенчатым (в том числе и ограниченным диапазоном) управлением обладают повышенной энерге-тическими.показателями, так как коэффициент мощности на границах участков регулирования равен единице. Чем меньше диапазон регулирования, чем выше коэффициент мощности. Поэтому реаль-.

2

ный диапазон регулирования быть как можно ближе к требуемому. .Для многих потребителей нагревательных печей диапазон регулирования 4:1 является слишком большим.

Однако известный регулятор имеет сложную конструкцию, так как каждый тиристор должен устанавливаться на отдельном охладителе.

Наиболее близким по технической сущности к изобрете.нию является тиристорный регулятор мощности, содержащий трехфазный выпрямительный мост на ти- ристорах, диагональ переменного тока которого подключена к входным выводам,, а диагональ постоянного тока - к выходным выводам 2.

Недостатком известного регул тора является низкий коэффициент мощности.

Целью изобретения является повышение коэффициента мощности при ограниченном диапазоне регулирования для случая вестисекционной нагрузки.

.396/t6l24

Поставленная цель достигается тем, пиранияэтих тиристоров (на верхнем

что устройство дополнительно снабжено тремя выходными выводами, каждый из которых соединен с соответствующим входным выводом. Известен способ управления тиристорным регулятором мощности, заключающийся в том, что на тиристоры регулятора подают в циклической последовательности импульсы управления и из меняют их фазу в функции сигнала управления С 2. Недостатком известного способа управления ярпяется низкое значение коэффициента мощности на среднем участке регулировочной характеристики, генерирование в сеть высокого уровня вы сших гармоник тока. Целью изобретения является дальнейшее повышение коэффициента мощное ти и снижение уровня высших гармоник в питающей сети. Поставленная цель достигается тем, что импульсы управления подают на тиристоры анодной и катодной групп через 2kO эл. град., при этом на тиристоры пропускаемой фазы импульсы управ ления в начале диапазона регулирования не подают, а в конце подают в точ ках их естественного зажигания. На фиг.. 1 приведена принц| иальная схема устройства; на фиг. 2 - диаграм мы напряжений,иллюстрирующие способ. Каждая из двух трехфазных секций шестисекционной нагрузки 1 и 2 соединена звездой, параллельно которым включены катодная 3 и анодная 4 трехвентильные группы шести тиристоров 510. Отпирание тиристоров и изменение фазы импульсов управления производится системой управления 11. Согласно предлагаемому способу управления в процессе регулирования непрерывно изменяют фазы одной группы импульсов управления в каждой вентиль ной группе, т. е. импульсы следуют в циклической последовательности через эл. град. Например, в катодной группе тиристоров чередование управляемых по фазе импульсов имеет вид 5, 9, 7, 5, в анодной группе тиристоров это чередование 6, 10, 8, 6. На тирис торы, изменение фазы импульсов которых на данном участке регулирования пропускается второй группы импульсов управления либо совсем не подаются (на нижнем участке регулировочной характеристики) , либо подаются импульсы управления при естественном угле отучасткерегулировочной характеристики) . На фиг. 2 а, б показаны диаграммы напряжений общих точек (а и Ь) трехфазных секции, нагрузки 1 и 2 на границе нижнего- и верхнего участков регулировочной характеристики. На некотором интервале питающего напряжения (фиг, 2а) в данном режиме системой управления поданы импульсы управления на тиристоры 5 (UQ) и 9 (Uc). В катодной группе (фиг. 2 б) на этом же периоде питающего напряжения поданы импульсы управления на тиристоры 10 (-УС) и б (-Ufc). На тиристоры 7 (и) и 8 (-Uoi) на этом периоде импульсы управления не подавались (фиг. 2а,5). Уменьшение уровня потребляемой энергии производится увеличением угла ре-. гулирования ct (задержкой фазы включения соответствующих тиристоров). Для увеличения уровня потребляемой энергии производится переход на верхний участок регулировочной характеристики, тиристоры 5, 9,10, 6 открывают при углах их естественной коммутации и непрерывно изменяют фазы группы импульсов управления, подаваемых на те тир.исторы, которые на предыдущем участке не открываются (7 и 8 и т. д.). Использование предлагаемого способа управления обеспечивает снижение до нуля высших гармоник тока сети на границе верхнего и нижнего участков регулировочной характеристики (фиг.2а-в) и повышение коэффициента мощности регулятора на всем диапазоне регулирования, т. е. искусственно достигается получение двух участков регулирования,на границах которых коэффициент мощности близок к единице. Одновременно с этим повышение энергетических показателей достигается за счет уменьшения общего диапазона регулирования. Техническая реализация предлагаемого устройства не требует значительных затрат - могут быть использованы серийно выпускаемые регулируемые выпрямители (наприь ер, тир.ист.орные агрегаты типа АТЕР) или регуляторы переменного напряжения типа РНТТ. Техническая реализация предлагаемого способа управления сводится к модернизации системы управления 5 оснащением последней блоками зонно-непрерывного регулирования и блоками распределения импульсов управления (в тех we серийных изделиях). Формула изобретения 1. Тиристорный регулятор мощности содержащий трехфазный выпрямительный мост на тиристорах, диагональ переменного тока которого подключена к входным выводам, а диагональ постоянного тока - к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности при ограниченном диапазоне регулирования для случая шестисекционной нагрузки, он дополнительно снабжен тремя выходными выводами, каждый из которых соединен с соответствующим входным выводом . 2 Способ управления регулятором, закгвочающийся в том, что на тиристо92 ры регулятора в циклической последо вательности подают импульсы управления и изменяют их фазу в функции сигнала управления, отличающийс я тей, что, с целью дальнейшего повышения коэффициента мощности и снижения уровня высших гармоник в питающей ceти импульсы управления подают на тиристоры анодной и катодной групп через 2Ц эл. град.,при этом на тиристоры пропускаемой фазы импульсы управления в начале диапазона регулирования не подают, а в конце подают в точках естественного зажигания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 657519, кл. Н 02 J 3/00, 1979. 2,Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ф. И. Ковалева. М., Энергия, 1978, с. 91.

AcjZ Вс0Сс0П

a

Фиг, 2