Регулятор переменного напряжения

Регулятор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и два двунаправленных тиристорных ключа, соединенных соответственно параллельно и последовательно с вторичными обмотками трансформаторов, фазочувствительный блок, входы которого подключены параллельно выходам соотнетствую щих тиристорных ключей, а его выход через усилитель фазочувствительного блока соединен с урравляющими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнения, другой вход которого через измерительный трансформатор напряжения подключен параллельно вторичной обмотке основного трансформатора , а его выход через усилитель блока сравнения соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент задержки , отличающий-с я тем, что, с целью уменьшения асимметрии выходного напряжения, он дополнительно снабжен вспомогательными логическим элементом И и нуль-органом, вход ко-§ торого подключен параллельно выходу (Л измерительного трансформатора напряжения , а его выход через элемент задержки соединен с одним из входов вспомогательного логического элемента И, второй вход которого соединен непосредственно с выходе блока срав нения, а его выход - с входом усилит теля блока.сравнения. О5 4 4

„.Я0„„1О64417 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1(Д) Н 02 P 13/16; 0 05 F 1/24

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3391556/24-07 (22) 14 .04 .82 (46) 30.12.83. Бюл. 948 (72) Ю.И.Лысков, М.M. Расулов, Я.С;Рубин и В.Н.Крысанов (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г.Есьмана (53) 621.316.722 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 237960, кл. G 05 F 1/14, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 340037, кл. Н 02 М 5/10, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 890378, кл. G 05 F 1/24, кл. Н 02 Р 13/16, 1981. (54) (57) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий основной и воль. тодобавочный трансформаторы и два

1двунаправленных тиристорных ключа, соединенных соотв етс твенно параллельно и последовательно с вторичными обмотками трансформаторов, фазочувствительный блок, входы которого подключены параллельно выходам соответствующих тиристорных ключей, а его выход

1 через усилитель фа зочувс тв и тель ного блока соединен:с управляющими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнения, другой вход которого через измерительный трансформатор напряжения подключен параллельно вторичной обмотке основного трансформатора, а его выход через усилитель блока сравнения соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент задержки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения асимметрии выходного напряжения, он дополнительно снабжен вспомогательными логическим элементом И и нуль-органом, вход ко w

И дорого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, а его выход через элемент задержки соединен с одним из входов вспомогательного логического элемента

И, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнения, а его выход — с входом усилит Э теля блока. сравнения. 4Р

Cb

4:ь

4ь

1064417

Изобретение относится к элек тротехнике,в частности к преобразова -. тельной технике, и может быть использовано в мощных тиристорных .регуляторах напряжения, работающих на активно-индуктивную нагрузку, к форме выходного напряжения которых предьявляются повышенные требования.

Известны устройства для регулирования переменного напряжения, содержащие нольтодобавочный трансформатор, тиристорные ключи, а также фазочувствительный элемент и блок сравнения, выходы которых связаны между собой и с соответствующими тиристорными ключами (1) и 2 .

Однако данные устройства характр риэуются недостаточной надежностью из- за возможных сбоев н системе управления, наличием гальванической связи между силовой частью регулятора и системой упранления устройстна, а также значительными весогабаритными. показателями, Наиболее близким к предлагаемог>у является регулятор переменного напряжения, содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и дна двунаправленных тиристорных ключа, соединенных соответственно параллельно и последовательно с вторичными обмотками трансформаторов, фазочунстнительный блок, входы которого подключены параллельно выходам соответствующих тиристорных ключей, а его выход через усилитель фазочун- 35 стнитель ного блока соединен " управлян>щими элек тродами параллель ного тиристорного ключа, и непосредственна с входом блока сравнения, другой вход которого через измерительный 40 трансформатор напряжения подключен параллельно вторичной обмотке основного трансформатора, à его выход через усилитель блока сравнения соединен с управляющими элек тродами 45 последовательного тиристорного ключа, и элемент задержки (3 3.

Недостатком известного регуля- Г тора является наличие постоячной составляющей н выходном напряжении регулятора из-за различного времени прохождения тока через последовательный тиристорный ключ в поло>кительном и отрицательном полупериодах напряжения,а следовательно, довольно высокая асимметрия выходного напряжения при симметричном напряжении питающей сети.

Цель изобретения — уменьшение асимметрии, вьжодного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор переменного напряжения, содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и два двунаправленных тиристорных ключа, соединенных соответственно 65 параллельно и последовательно с вто-; ричными обмотками трансформаторов, фазочувствительный блок, входы которого подключены параллельно выходам соответствующих тиристорных ключей, а его выход через усилитель фазочунствительного блока соединен с управляющими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнения, другой вход которого через измерительный трансформатор напряжения подключен параллельно вторичной об- мотк е основ ного трансформатора, а

pro выход через усилитель блока сравнения соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент сравнения, дополнительно снабжен вспоГ огательнымИ логическим элементом И и нуль-органом, вход которого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, а его выход через элемент задержки соединен с одним из входон вспомогательного логического элемента И, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнения, а его выход — с входом усилителя блока сравнения.

При этом обеспечивается независи. масть момента включения последовательного тиристорногo ключа от момента прохождения тока нагрузки через нулевое значение в четных и нечетных полупериодах напряжения, что обеспечивает снижение постоянной составляющей выходного напряжения во всем диапазоне регулирования

На чертеже приведена функциональная схема регулятора переменного напряжения.

Регулятор содержит основной 1 и вольтодобавочный 2 трансформаторы, параллельный 3 и последовательный 4 двунаправленные тиристорные ключи, фазочувстнительный блок 5, выполненный в виде измерительных трансформаторов б и 7, нуль-органов 8 и 9, логического элемента И 10, блок 11 сравнения, выполненный в виде нульоргана 12, логических элементов ИЛИ

13 и И 14, усилитель 15 фазочувстви. тельного блока, выход которого соецинен с управляющими электродами параллельнего тиристорного ключа 3, элемент 1б задержки, усилитель 17 блока сравнения, выход которого соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа,4, измерительный транбформатор

18 напряжения, вспомогательный нульорган 19, вход которого подключен йараллельно выходу измерительного трансформатора 18 напряжения, а его выход через элемент 16 задержки соединен с одним из входов вспомогатель; ного логического элемента И 20, вто1064417

-рой вход которого соединен непосредственно с выходом блока 11 сравнения а его выход — с входом усилителя блока 17 сравнения.

Регулятор работает следующим образом.

В момент времени, когда подается питающее напряжение на основной трансформатор 1, появляется напряжение на параллельном 3 и последователь ном 4 тиристорных ключах, которое подается через измерительные трансформаторы б и 7 и нуль органы 8 и 9 на два входа логического элемента

И 10 фазочувствительного блока 5, а л через измерительный трансформатор 15

18 напряжения и нуль-орган:.12 и вспомогательный нуль-орган 19 на вход логического элемента И 14 блока 11 сравнения и элемента 16 задержки °

Сформированный сигнал с выхода фазо- 20 чувствительного блока 5 одновременно подается на вход усилителя фазочувствительного блока 15, который отрабатывает сигнал на своем выходе и на вход логического элемента ИЛИ 13, в 25 результате чего на выходе блока

11 сравнения появляется напряжение, которое сохраняется до момента прохождения напряжения сети через нулевое значение.

С выхода блока 11 сравнения сигнал подается на один вход вспомогательного элемента И 20, на другой вход которого поступает сигнал с выхода элемента 16 задержки, который запускается в момент прохождения напряжения сети через нулевое значение.

Далее сигнал, отработанный на выходе усилителя фазочувствительного блока 15, открывает параллельный 40 тиристорный ключ 3 и приводит к снятию сигнала на выходе фазочувствительного блока 5..

В свою очередь в соответствии с заданным углом регулиро а ия на 45 выходе элемента 16 задержки отрабатывается импульс, который через вспомогательный лоГический элемент

И 20 и усилитель блока 17 сравнения подается на последовательный тиристорный ключ 4.

Включение последовательного тиристорного ключа 4 приводит к выключению параллельного тиристорного ключа 3, так как последний оказывается под обратным напряжением, и введению вольтодобавочной ЭДС от первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора 2 в цепь питания основного трансформатора 1.

Открытие последовательного тиристорного ключа.4 приводит к снятию напряжения на выходе нуль-органа

9 и появлению его на выходе нульоргана 8.

Такое состояние схемы сохраняется до момента времени, когда напряжение сети проходит через нулевое значение, и кратковременно"вследствие этого исчезает напряжение на выходах нуль-органа 1 2 и вспомогательного нуль-органа 19, что приводит к снятию сигнала с выхода элемента 16 задержки и выхода блока 1I сравнения.

При этом состояние тирксторных ключей 3 и 4 не изменяется — параллельный тиристорный ключ 3 закрыт, а последовательный тиристорный ключ

4 проводит ток до момента времени, когда ток нагрузки проходит через нулевое значение, после чего происходит естественное выключение тиристорного ключа,4 и появление напряжения на выходе нуль-органа 9 фазочувствительного блока 5.

Далее процессы протекают аналоrичным образом.

Введение вспомогательного логического элемента И 20 позволяет ис:ключить подачу управляющих импульсов на последовательный тиристорный ключ

4 раньше, чем появится импульс на выходе фазочувствительного блока 5 (момент прохождения тока нагрузки через нулевое значение), т.е. при сl(Ч 4d где ь — угол задержки от момента прохождения тока нагрузки через нулевое значение; угол сдвига между напряжением и током нагрузки; сФ вЂ” угол дополнительной прбводимости, отражающий фазовый сдвиг тока нагрузки, обуслов ленный наличием высших гармоник и зависящий как от параметров нагрузки, так и от формы напряжения.,1064417

Составитель Д.Фуфлыгин

Редактор Н. Ковалева Техред Т. Фанта Коррек тор Ю.Мака ренн о

Заказ 10355/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственно комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4