Трехфазный регулятор напряжения
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАЙ ИЕ
И3ОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 536481 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02.01.73(21) 1865189/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано25.11.76.Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 20.05.77 (5Ц М. Кл.
С 05 7 1/42//
//Н 02 Р 13/16
Гасударственный намитет
Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316,. .722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. В. Кузьмин и В. С. Уманский (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение касается преобразовательной техники и может быть использовано для питания соответствуюшей радиоэлектронной аппаратуры, а также для питания многофазных нагрузок, требуюших стабилизации величин их фазных напряжений, на равных уровнях, например, в электропечах.
Известен трехфазный регулятор напряжения, содержаший блок сравнения регулируемого напряжения с эталонными, трехканаль- ð ный регулирующий блок, каждый из идентичных каналов которого содержит датчик напряжения на нагрузке соответствуюшей фазы, регулирующий элемент, включенный последовательно с нагрузкой этой же фазы, и блоки 11 фазо-импульсного управления, Однако такой регулятор сложен и на нагрузке практически невозможно обеспечить одинаковые по величине напряжения.
Предлагаемый регулятор отличается тем, ре что выход блока сравнения подключен ко входу блока фазо-импульсного управления одного из каналов трехканального блока, яяляюшегося ведущим, а входы блоков фазоимпульсного управления остальных ведомых 25 каналов подсоединены к выходу блока сравнения через выходы датчиков напряжения соответствующих фаз нагрузки, включенные встречно и последовательно по отношению к выходу датчика напряжения ведушего канала.
Это позволяет упростить систему управления регулятора и обеспечить стабилизацию напряжения на всех фазах нагрузки на одинаковом заданном уровне.
На фиг, 1 дана структурная схема предлагаемого трехфазного регулятора; на фиг. 2 показан канал регулирующего блока, возможный вариант выполнения.
Трехфазный регулятор напряжения содержит трехканальный регулирующий блок, каждый из идентичных каналов 1 которого вклточает в себя тиристорные (или магнитные) регулируюшие элементы 2, включенные последовательно с нагрузками 3 в каждую фазу "OL", " " и "с" питаюшей трехфазной сети, блок 4 фазо-импульсного управления, блок сравнения 5 с источниками 6 и 7 эта лонного и регулируюшего напряжений, а также датчики напряжения 8. Блок фазо-им536481 пульсного управления 4 может быть выполнен, например, в виде релаксационного генератора импульсов на двухбазовом диоде 9 (однопереходном транзисторе) с времязадаюшим конденсатором 10. Датчики напряжения 8 могут быть выполнены, например, в виде простейших однополупериоднь:х выпрямителей с фильтруюшими конденсаторами.
В качестве регулирующих элементов 2 могут использоваться встречно-параллельно 10 соединенные тиристоры, симисторы или комбинация из параллельно включенных дросселя насыщения 11 и тиристора 12. Использование последнего типа регулирующего элемента позволяет предельно упростить систему 15 управления регулятора, поэтому здесь он приводится в качестве примера. Работа такого регулирующего элемента на активную нагрузку происходит следующим образом.
Пусть в исходном состоянии сердечник дрос- 20 селя, выполненный из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, ненасыщен. Тогда вплоть до момента поступления импульса запуска на тиристор все напряжение сети приложено к обмотке дросселя и вызывает изменение индукции в егосердечнике на величину ЬЪ . После запуска тиристора и до окончания положительного полупериода тиристор остается открытым, в нагрузку идет ток, а индукция в сердечнике дросселя
30 практически не изменяется. Во время отрицательного полупериода тиристор запирается и напряжение сети вновь прикладывается к обмотке дросселя, что вызывает изменение индукции на ту же величину AB но в направле35 нии, обратном первоначальному, В силу закона сохранения энергии полное изменение и дукцин за период должно быть равно нулю. По этому фазовый угол насыщения дросселя во время отрицательного полупериода сети бу40 дет отличаться на 180о по отношению к фазовому углу отпирания тиристора.
Таким образом, регулирующий элемент, изображенный на фиг.2, представляет собой до
45 некоторой степени эквивалент симистора.
Регулятор работает следующим образом.
Фазовые углы включения тиристорных регулирующих элементов 2 определяют величины напряжений Uo Uq и 1 с на нагрузках 3.
Так, угол включения регулирующего элемента во втором канале (канале фазы ф") и напряжение 05 определяются величиной выходного напряжения U блока сравнения 5 (см. фиг, 1 ). При этом справедливо соотно- 55 щение U=UpBp — tp где Ц>«и p — регулирующее и эталонное напряжения от источников 7 и 6, Напряжение Од. на нагрузке фазы "а» зависит от результирующего напряжения 60
Qpp -U + (U p — 1„ р),приложенного к конденсатору 10 времязадающей цепи рел ацио ого генератора в блоке импульсно-фазового управления 4. Здесь Ц р и Uy,o — напряжения на выходах датчиков 8, подключенных к нагрузкам фаз "й» и " 5", причем Уцо =К0 у и U =КУв где )(- постоянный коэффициент. Напряжение U0 на нагрузке фазы C" зависит от результирующего напряжения 4р= ) Фсо- (Ъо1 y "« 00 = tJC пряжение на выходе датчика 8, подключенного к нагрузке 3 фазы с .
Пусть, например, в начальный момент времени из-за разброса параметров каналов регулятора напряжения U ) U y )Uc Тогда при данном фиксированном напряжении
11= QOQ54 имеем Бро- 0+(@ о - U50) > U и 11 рс = 1 + (11со 1 ) + > Заряд конденсаторов 10 в каналах фаз "сС и 0 до напряжения переключения однопереходных транзисторов 9 будет тогда происходить соответст венно более медленно и более быстро, чем в канале фазы ". . Отработкаблоками фазо-импульсного управления каналов " a. и с будет происходить в направлении уменьшения разностей напряжения Ур, - ц ц
Ц р Ц5р до величин, близких к нулю. Благодаря этому в пределе достигается выполнение условий Up =-UpC = U равенства напряжений Vg =-05 = UC в установившемся режиме. Таким образом обеспечивается симметрия величин напряжений на нагрузках фаз при разбросе параметров каналов регулирующего устройства или при асимметрии напряжений фаз питающей сети.
Формула изобретения
Трехфазный регулятор напряжения, содержащий блок сравнения регулируемого напряжения с эталонным, трехканальный блок, каждый из идентичных каналов которого содержит датчик напряжения на нагрузке ос ответствующей фазы, регулирующий элемент, включенный последовательно в цепь нагрузки этой же фазы, и блок фазо-импульсного управления, причем один из каналов, являетсяведушим, отличающийся тем, что, с целью упрощения и обеспечения стабилизации напряжения на всех фазах нагрузки на одинаковом заданном уровне, выход блока сравнения подключен ко входубл ка фазо-импульсного управления одного из каналов трехканального блока, являющегося ведущим, а входы блоков фазо-импульсного управления остальных ведомых каналов под» соединены к выходу блока сравнения через выходы датчиков напряжения соответствующих фаз нагрузки, включенные встречно и последовательно с выходом датчика напряжения ведущего канала.
536481
Составитель Г. Мыцык
Редактор Т. Фадеева Техред Г. Родак Корректор С. Шекмар
Заказ 5769/273 Тираж 1029 Поддисно е
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4