Устройство для регулирования трехфазного напряжения

Устройство для регулирования трехфазного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее управляемые ключи, каждый из которых включен между соотвётствукхцими входным и выходным выводами и выполнен в виде двух диодно-Транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых пофазно соединены с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения и повышения энергетических.показателей, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзистррны .х пар соединены между собой, а выходные выводы пофазно подключены к общим точкам соединения эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар. О) 10 со са ел со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О9> SU(10 у5р H 02 M 5/04; Н 02 Р 13/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (1.1 к втсескому свидкткльста (21) 3270882/24 "07 (22) 09. 04 ° 81 (46) 15.07.83. Бюл. И 26 (72) В.П.Беляев и О.А.Голован (53) 621.316,722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР я 318137, кл. 0 05 F 1/24, 1971.

2. Кобзев А.В. Иногозвенная импульсная модуляция. Новосибирск, ",Наука", 1979, с. 133"135, рис, 3, 23. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее управляемые ключи, каждый из которых включен. между соответствующими входным и выходным выводами и выполнен в виде двух. диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых поФазно соединены с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения и повышения энергетических показателей, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзисторных пар соединены между собой, а выходные выводы пофаэно подключены к общим точкам соединения эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар. е

1029353 2

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит управляемые ключи 1-3, каждый из которых включен соответственно между входными 4-6 и выходными 7-9 выводами, и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы 10 коллекторов транзисторов 11 и катодов диодов 12

10 которых соединены пофазно с входными выводами 4-6, а другие выводы коллекторов транзисторов 14 и катодов диодов 15 всех диодно-транзисторных пар 1-3 соединены между собой.

1 нагрузку 16, резистор 17 и вспомогательные диоды 18 и 19 для управления диодно -тиристорными парами.

При этом выходные выводы 7-9 пофаэно подключены к общим точкам сое20 динения эмиттеров транзисторов 11 и н 14, анодов диодов 12 и 15 соответствующих диодно-транзисторных пар

1-3

Устройство работает следующим

2 образом.

Регулирование напряжения, подаваемого на нагрузку 10, в частности на асинхронный двигатель, осуществляется за счет широтно-импульсной модуляции напряжения питания. При этом в течение каждого полупериода выходные .выводы 7-9 подключаются и отключаются от питающей сети, подаваемой на входные выводы 4-6.

Допустим, что в момент включения

35 питания соотношение напряжений в

3-х фазной сети таково, что напряжения Оь, и U - положительны, а напряжение ь1 — отрицательна. При этом управляющий сигнал поступает на тран40 зисторы 11 диодно-тиристорных пар

1-3, а фаза В нагрузки 16 подключается к фазе B питающей сети через диод 12 диодно-транзисторной пары 2.

Включение транзисторов осуществляется подачей управляющего напряжения на их бази, причем .плюс этого напряжения поступает на точку а, а минус - на К Ток управления транзис50 тором протекает через переход базаэмиттер, резистор 17 и диод 18. Падение напряжения на резисторе 17 и диоде 18 прикладывается к переходу база - эмиттер транзистора 11 диодно-транзисторной пары 2 и имеет

55 полярность обратную полярности напряжения управления для этого транзистора. Это способствует более на11ель изобретения - улучшение качества выходного напряжения и повышение энергетических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования трехфазного напряжения, содержащем управляемые ключи, каждый из которых включен между соответствующим входным .и выходным выводом и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых соединены пофаэно с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой, другие выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов всех диодно-транзисторных пар соединены между собой, а выходные выводы пофазно подключены к общим точкам соединения эмиттеров транзисторов и анодов диодов соответствующих диодно-транзисторных пар.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике и может быть использовано, например, для широтно-импульсного регулирования напряжвния питания асинхронных двигателей.

Известно устройство для регулиров ани я трехфазного напряжения, содержащее управляемые ключи и согласующий трансформатор $1), Недостатками этого устройства являются невысокие энергетические показатели иэ" за наличия накопителей реактивной энергии и возникновение перенапряжений на коммутирующих элементах в процессе работы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для,регулирования трехфазного напряжения, содержащее управляемые ключи, каждый из которых включе между соответствующим входным и вы" ходным выводом и выполнен в виде двух диодно-транзисторных пар, одни выводы коллекторов транзисторов и катодов диодов которых соединены пофаэно с входными выводами, а эмиттеры транзисторов и аноды диодов их соединены между собой (? j.

Недостатками этого устройства яв ляются искажение формы выходного напряжения и невысокие энергетические показатели из-эа невозможности свободной циркуляции реактивной энергии и наличия перенапряжений на управляемых ключах. дежному запертому состоянию транэис- 1О29

353

Составитель Д.фуфлыгин

Редактор И.Касарда Техред И.Тепер Корректор У.Пономаренко

Заказ 4998/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035. Иосква, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора. Отключение нагрузки от сети осуществляется снятием управляющего сигнала с.базы транзисторов 11 диодно-транзисторных пар 1-3, После этого, во избежание перенапряжений 5 на элементах устройства, возникающих при коммутации нагрузки 16 с реактивной мощностью, необходимо организовать пути свободной ее циркуляции. Это достигается тем, что в момент снятия управляющего сигнала с транзисторов 11 подается сигнал управления на базы транзисторов 14 диодно-транзисторных пар 1-3. При этом плюс напряжения управления подается на точку d, а минус — на точку(3 . Ток управления этим транзистором протекает аналогичным путем: переход база — эмиттер, резистор 17 и диод 19. Создаваемое падение напря- 20 жения на резисторе 17 и диоде 19, имеющее обратную по отношению к напряжению управления полярность, способствует более быстрому запиранию транзистора 11 и надежному удержи в 25 ванию его в закрытом состоянии. Открывшиеся транзисторы 14 диодно-тиристорных пар 1 — 3 создают цепь для свободной циркуляции реактивной мощности нагрузки 16 между ее йазами. зо

В рассматриваемый момент времени коммутации ток, протекающий в Фазе

В от нагрузки в питающую сеть, через диод 15 и открытые транзисторы

14 диодно-тиристорных пар 1 и 2

35 замыкается на Фазы А и С нагрузки

16. Для дальнейшего формирования . кривой напряжения на нагрузке 16 снова открывают транзисторы 11. Процесс закрытия транзисторов 14 при этом протекает аналогично. Кроме указанного соотношения напряжений питающей сети, возможно и такое, когда напряжения Од - положительно, à U и 11 отрицательны. В этом случае для подсоединения нагрузки к питающей сети включается только транзистор 11 диодно-транзисторной пары 1, а другие фазы присоединяются диодами 12 диодно-транзисторных пар 2 и 3. В момент коммутации дпя получения цепей свободной циркуляции реактивной мощности достаточно включить транзистор 14 фазы А, две другие Фазы замыкаются на эту фазу через диоды 15 моста 1, В дальнейшем регулятор работает аналогичным образом.

Изменяя время подачи импульсов yf.равления на включение и отключение транзисторов 11 и 14 по отношению начала синусоид, можно сформировать любой закон широтно- импульсной модуляции переменного напряжения, поступающий на нагрузку.

Таким образом, в момент наличия напряжения на нагрузке включены транзисторы 11 и диоды 12, а в момент отсутствия напряжения — транзисторы

14 и диоды 15 диодно-транзисторных пар 1-3, причем напряжение на нагрузке 16 в этот момент равно нулю и йорма модулируемого напряжения не искажается