Регулятор переменного напряжения на управляемых полупроводниковых вентилях

Регулятор переменного напряжения на управляемых полупроводниковых вентилях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ед

-..я ен;нс. -, Н"чес ая

< о 684695

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севетскнв

Сащрюалнстнческнв

Рвсн ублмв (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 2 ) 0 47 7 (21) 2 4 7 8411/2 4-0 7 (51)М. Кл. с прнсоедмненнем заявки йо

Н 02 М 5/00

Я 02 М 1/08

Государственный комитет

СССР ио,аелам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 316..722 (088.8) Опубликовано 0509.79. Ькзллетень Но 33

Дата опубликования описания 0509,79 (72) Автор изобретения

В, А . Лейто (71) Заявитель (5 4) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАП РЯЖЕНИЯ НА УП РАВЛЯЕМЫХ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЯХ

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для регулирования пер менного напряжения в многофазных системах питания.

Известны регуляторы переменного напряжения, в которых для регулирования величины напряжения применяется изменение продолжительности закрытого состояния управляемых вентилей, при этом началом отчитывания этого промежутка времени служит момент пе:рехода тока соответствующей фазы или линии через нулевое значение (1) °

Укаэанные регуляторы имеют сложную схему поскольку сложна схема синхрони з ации, работ ающа я по току, кроме того, сложной является схема управления вентилями, так как при этом необходимо гальванически изолировать силовые цепи от электронной схемы управления, что требует большого количества разделительных трансформаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является регулятор переменного напряжения, содержащий нуль-орган тока нагрузки, подключенный параллельно вентилям, компаратор напряжения с выпрямителем, две интегрирующие RCцепочки, схему синхронизации и схемы для управления вентилями (23.

Недостатком этого устройства является, как и у предыдущих решений, сложность схемы.

Цель изобретения — повьааение надежности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор переменного напряжения на управляемых полупроводниковых вентилях, с антипараллельным включением, содержащий нуль-орган тока нагрузки подключенный параллельно вентилям, компаратор напряжения с двумя входами: опорным и управляющим, выпрямитель и две интегрирующие ВС-цепочки, введен задающий генератор со стабилизированным напряжением питания и с регулируемой скважностью импульсов, выход которого соединен с входом первой RC-цепочки опорного входа компаратора и через выпрямитель с входом второй RC-цепочки управляющего входа компаратора, параллельно которому подключен нуль-орган тока, а выход компаратора подключен к управляющим электродам вентилей.

Принципиальная схема регулятора напряжения представлена на чертеже.

684695

30

Регулятор переменного напряжениясодержит один общий для всех фаз задающий генератор 1, выполненный на базе блокннг- генератора, питающегося от источника стабилизированного напряжения, в результате чего импульсы задающего генератора 1 стабилизированы по напряжению.

Потенциометр 2 предназначен для регулирования скважности импульсов генератора 1.

Во все фазы силовой сети включены идентичные схемы, каждая иэ которых содержит нуль-орган 3 тока нагрузки в данной фазе, выполненной на базе параллельных транзисторов, выпрямитЕль 4, интегрирующие ВС-цепоЧки 5 и б, включенные в силовую сеть полупроводниковые управляемые вентили 7 и компаратор 8 напряжения с выходным трансформатором 9 и имеющий импульсный выход для управления вентилями 7.

Опорный вход компаратора 8 подключен к выходу интегрирующей ВС-цепочки 5, а управляющий вход его подключен к выходу интегрирующей ВС-цепочки б.

Вход интегрирующей RC-цепочки 5 подключен непосредственно к выходу задающего генератора 1 (к выходной обмотке трансформатора 10), а вход интегрирующей ВС-цепочки б подключен к той же точке через выпрямительный диод 11.

Регулятор переменного напряжения работает следующим образом.

Импульсы, генерированные задающим генератором 1 стабилизированные по напряжению и имеющие заданную скважность, регулируемую потенциометром

2, поступают через отдельные вторичные обмотки трансформатора 10 в электронные схемы во всех фазах. Так как схемное реаение их идентично, то 40 дальше рассматривается работа электронной схемы в одной фазе.

Импульсы задающего генератора 1 поступают непосредственно на вход интегрирующей цепочки 5, в результате чего, на выходе ее образуется напряжение, которое подается на один вход компаратора 8 и выполняет роль опорного напряжения, так как питание задающего генератора стабилиэировано, то величина опорного напряжения на выходе ВС-цепочки 5 зависит только от скважности импульсов задающего генератора.

Выпрямитель 4 преобразует импульсы задающего генератора 1 в постоянное напряжение, величина которого определена скважностью импульсов. Это постоянное напряжение подается, как на вход интегрирующей ВС-цепочки б, выход которой соединен с управляющим б@ входом компаратора 1, так и на питание компаратора 1.

Нуль-орган З.контролирует наличие тока в нагрузке. Это достигается тем, что вход его подключен параллельно управляемому вентилю 7, Если в нагрузке имеется ток, то напряжение на управляемых вентилях 7 и, тем саьым, йа входе нуль-органа

3 ничтожное, выходное сопротивление нуль-органа 3 также низкое. Так как выходное сопротивление нуль-органа

3 подключено параллельно выходу RCцепочки 6, то в этом случае конденсатор цепочки разряжен через нульорган 3. При переходе тока нагрузки через нулевое значение все напряжение питания падает на управляете вентили 7, а так как вентили 7 заперты, то и на вход нуль-органа 3. Когда напряжение на входе нуль-органа

3 достигает определенной величины,— последний выключается, тем самым его выходное значение преобретает практически величину сопротивления запертого транзистора. Поскольку напряжение нагрузки составляет не менее

127 В, то практически в момент перехода тока нагрузки через нулевоз значение, нуль-орган 3 запирается и происходит синхронизация схемы по нулю тока.

После эапирания нуль-органа 3 (в момент перехода тока через нулевое значение) его шунтирующие воздействия на конденсатор RC-цепочки б исчезает и напряжение на ее выходе и, тем савв, иа управляющем входе компаратора 8 начинает повыааться по мере заряда конденсатора .от выходного напряжения выпрямителя 4. При достижении напряжением на выходе RCцепочки б величины равной напряжению на выходе ВС-цепочки 5 (опорного напряжения) компаратор 8 напряжения переходит в режим генерирования и включает управляемые вентили 7. Непосредственно после этого напряжение на управляемых вентилях 7 исчезает, нуль-орган 3 открывается, конденсатор в ВС-цепочке 6 разряжается через него, а компаратор 8 переходит в режим ожидания.

Во втором полупериоде напряжения питания в силовой сети процессы повторяются, Таким образом напряжением на выхо де RC-цепочки 5 (опорное напряжение) определяется промежуток времени, в течение которого после перехода тока нагрузки через нулевое значение управляемые вентили 7 остаются запертыми. Чем вьаае это напряжение, тем больше соответствующий промежуток времени.

Интегрирующая RC-цепочка б вместе с нуль-органом 3 определяют момент, с которого начинается считывание этого промежутка времени (момент перехода тока нагрузки через нулевое значение) .

Регулятор переменного напряжения на полупроводниковых управляемых венS 68 тилях имеет по сравнению с известными техническими решениями следующие технико-экономические преимущества: — схема регулятора проще, поскольку иэ нее исключено большое количество трансформаторов; — регулятор имметрирован в отношении таких дестабилизирующих факторов, как температура окружающей среды и напряжение его питания; — на работу регулятора не влияет изменение напряжения в трехфаэной 1 сети; — регулятор сохраняет работоспособность при индуктивной нагрузке, поскольку синхронизация (определение момента начала считывания времени закрытого состояния управляемых вентилей) схемы происходит по току в нагрузке, прямым эквивалентом которого является напряжение на управляемых вентилях.

4695 6 тилях с антипараллельным включением, содержащий нуль-орган тока нагрузки, подключенный параллельно вентилям, компаратор напряжения.с двумя входами: опорным и управляющим, выпрямитель и две интегрирующие RC-цепочки, 5 о т л и ч а ю щ и и с,.я тем, что, с целью повыаения надежйости и упрощения, он дополнительно снабжен задающим генератором со стабилизированным напряжением питания и регулируемой

Q скважностью импульсов, выход которого соединен со входом первой ВС-цепочки опорного входа компаратора и через выпрямитель со входом второй КС-цепочки управляющего входа компаратора, параллельно которому подключен нульорган тока, а выход компаратора подключен к управляющим электродам вентилей, Иста

Составитель О. Наказная

Редактор Д. Зубов Техред С.Мигай Корректор Ю. Макаренко Заказ 5303/51 . Тираж 857 Подписное

ЦлИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Регулятор переменного напряжения на управляеьжх полупроводниковых венИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

9 213116, кл. G 05 F 1/00, 1967.

2. Патент СшА к 3652924, кл . 323-24, 1972 (прототип) .