Способ управления вентильно-дроссельным регулятором переменного тока

Способ управления вентильно-дроссельным регулятором переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 748778

Союз Советских

Социалистическими

Республик

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2806.76 (21) 2378475/24-07 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

{5!)М. Кл.

Н 02 Р 13/16

G 05 F 1/20

Государственный комнтет

СССР

llo делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 15р78р Бюллетень М26 (53) УД1(621.316, . 722. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 150780 (72) Авторы изобретения

В.А.Сулико, В.И.Сенько, Л.А.Белаковский и М.Н.Зельдич (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВГНТИЛЬНО-ДРОССЕЛЬНЫМ

РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и предназначено для использования в тиристорных устройствах электропитания.

В современной преобразовательной электротехнике широко используются вентильно-дроссельные регуляторы переменного тока. Они применяются в тех электротехнических устройствах, где требуется плавное быстродействующее регулирование генерируемой или потребляемой реактивной мощности, в частности в статических регулируемых компенсаторах реактивной мощности, устройствах симметрирования нагрузок многофаэных цепей переменного тока, стабилизаторах переменного и выпрямленного тока и напряжения, автономных инверторах и т.п.

Вентильно-дроссельные регуляторы переменного тока содержат последовательно включенные между зажимами регулятора линейный дроссель и вентильный ключ, в качестве которого обычно используют или встречно-параллельно включенные тиристоры, или симметричные тиристоры и цепь управ,ления.

Известные способы управления вентильно-дроссельным регулятором переменного тока основаны на изменении с помощью цепи управления величины фазового сдвига подаваемых на вентили управляющих импульсов относительно моментов перехода через нуль напряжения переменного тока, прикладываемого к зажимам регулято ра (1) и (21 .

Наиболее близким к описываемому является способ, включающий выпрямление напряжения переменного тока, приложенного к зажимам регулятора, 1з формирование иэ выпрямленного напряжения прямоугольного синхронизирую-. щего напряжения и изменение фазы подаваемых на вентили управляющих импульсов в зоне, границы которой

20 задаются синхрониэирующим напряжением (3) .

Формируемое синхрониэирующее напряжение имеет форму прямоугольных им25 пульсов, длительность которых практически равна длительности полупериода напряжения переменного тока, с узкими паузами между ними, соответствующими моментам равенства нулю выпрямленного напряжения. По748778 этому при использовании этого способа управления вентильно-дроссельным регулятором переменного тока фазовый сдвиг подаваемых на вентили управляющйх импульсов относительно моментов перехода через нуль напряжение переменного тока может изменяться практически от 0 до 180 что создает условия, способствующие переходу регулятора в аномальный режим работы, в котором ток дросселя имеет форму колоколообразных однополярных импульсов длительностью больше 180О и амплитудой, превосходящей максимальную величину тока дросселя в нормальном режиме работы.

При этом резко возрастает постоянное 15 подмагничивание дросселя регулятора и электромагнитных устройств, работающих совместно с регулятором, что снижает надежность и может привести к- выходу иэ строя этих устройств 20 и самого регулятора или к включению защитных устройств.

Цель изобретения — повышение надежности за счет устранения аномального режима работы и полное 25 использование диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления вентильно- дроссельным регулятором переменного тока путем изменения фазы подаваемых на вентили управляющих импульсов в зоне, границы которой задают при помощи синхронизирующего напряжения, для получения границ укаэанной зоны формируют два прямоугольных напряжения, фронты первого из которых совпадают по фазе с переходами через нуль напряжения питания регулятора, второе — сдвинуто относительно первого по Фазе на угол,со- ® ответствующий соь Р регулятора, а в качестве синхронизирующего напряжения используют последовательность прямоугольных импульсов, передние фронты которых соответствуют по фазе фронтам второго прямоугольного напряжения, задние фронты — фронтам первого прямоугольного напряжения, а длительность равна длительности указанной зоны. 50

Введение в известный способ угравления вентильно-дроссельным регулятором переменного тока операций формирования первого и второго прямоугольных напряжений и формирование синхронизирующего напряжения, фронта которого совпадают с фронтами этих напряжений, обеспечивает устранение аномального режима работы регулятора, а сдвиг второго прямоугольного напряжения относительно первого 60 по фазе на угол, соответствующий соэ Р регулятора, обеспечивает полное использование диапазона регулирования.

На фиг. 1 изображена блок-схема регулятора переменного тока, в кото- 65 ром используется описываемый способуправления; на фиг. 2 — временные диаграммы работы регулятора.

Регулятор переменного тока содержит последовательно включенные между зажимами регулятора линейный дроссель

1 и вентильный ключ 2, управляемое фазосдвигающее устройство 3, формирователь 4 прямоугольного напряжения, источник 5 управляющего напряжения, схему б задержки, схему 7 совпадения, схему 8 ИЛИ-НЕ и схему 9 ИЛИ.

Вход формирователя 4 прямоугольного напряжения подключен к зажимам регулятора, на которые подается напряжение 10 переменного тока. Формирователь 4 формирует первое прямоугольное напряжение 11, фронта которого соответствуют моментам перехода через нуль напряжения 10 переменного тока. K выходу формирователя 4 подключены вход схемы б задержки и первые входы схемы 7 совпадения и схемы 8 ИЛИ-НЕ.

Схема б задержки формирует второе прямоугольное напряжение 12, которое подается на вторые входы схем 7 и 8.

Параметры схемы задержки выбирают таким образом, чтобы второе прямоугольное напряжение 12 было сдвинуто относительно первого прямоугольного напряжения 11 на угол, соответствующий соя.Р регулятора, т.е. равный yrлу между переходами через нуль напряжения 10, приложенного к зажимам регулятора, и тока дросселя 1 при полностью открытом вентильном ключе 2.

Схема 7 совпадения и схема 8

ИЛИ-НЕ вырабатывают напряжения 13 и

14, имеющие одинаковую прямоугольную форму, но сдвинутые друг относительно друга на 180 . Эти напряжения подаются на входы схемы 9 ИЛИ, формирующей синхронизирующее напряжение

15 в виде последовательности прямоугольных импульсов, передние фронты которых соответствуют по Фазе фронтам второго прямоугольного напряжения 12, а задние фронты — Фронтам первого прямоугольного напряжения 11.

Поступая на синхронизирующий вход управляемого фаэосдвигающего устройства 3, синхронизирующее напряжение

15 задает границы зоны, в которой

Фаэоадвигающее устройство может изменять фазу подаваемых на вентили управляющих импульсов 16. Фаза импульсов 16 внутри укаэанной зоны определяется величиной напряжения,подаваемого на управляющий вход фазосдвигающего устройства 3 с выхода источника управляющего напряжения 5.

До подачи импульсов 16 вентильный ключ остается в закрытом состоянии и напряжение на дроссель 1 не подается. После подачи импульса на вход вентильного ключа 2 он открывается и под действием приложенного, напряжения начинает протекать ток через

748778

Формула изобретения дроссель 1. После того, как меняется полярность приложенного напряжения, ток дросселя уменьшается до нуля, после чего вентильный ключ 2 запирается до прихода следующего импульса.

Напряжение, приложенное к дросселю 1, и ток дросселя показаны соответственно на временных диаграммах 17 и 18.

Изменяя угол включения вентильного ключа 2, регулируют величину тока, протекающего через дроссель 1. Пунктиром на диаграмме 18 показан ток дросселя 1 при полностью открытом вентильном ключе 2.

Так как фаза передних Фронтов синхронизирующего напряжения 15, задающих максимальное значение фазы управляющих импульсов 16, соответствует соь.Р регулятора, то фаза указанных импульсов не может стать меньше своего минимального допустимого значения, также соответствующего со Р регулятора. Поэтому при использовании описываемого способа управления вентильно-дроссельный регулятор переменного тока не может герейти в аномальный режим работы.

Способ управления вентильно-дроссельным регулятором переменного тока путем изменения Фазы подаваемых на вентили управляющих импульсов в зоне, границы которой задают при помощи синхронизирующего напряжения, о тл и ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет устранения аномального режима работы и полного использования диапазона регулирования, для получения границ указанной зоны формируют два прямоугольных напряжения, фронты первого иэ которых совпадают по .фазе с переходами"через нуль напряжения питания регулятора, второе — сдвинуто относи тельно первого по Фазе на угол, соответствующий соя Р регулятора, а в качестве синхронизирующего напряжения используют последовательность прямоугольных импульсов, передние фронты которых соответствуют по фазе фронтам второго прямоугольного напряжения, задние Фронты — Фронтам пер20 вого прямоугольного напряжения, а длительность равна длительности указанной зоны.

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9251662, кл. G 05 t 1/08, 1969.

2. Патент США 93889176, Щ кл. G 05 F 1/12, 1975.

3. Патент Англии 91179616, кл. 6 05 F 1/08, 1970.

748778

Составитель И.Андреев

Техред A. Куликовская Корректор M. Шароши

Редактор С.Патрушева

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

Заказ 4382/20 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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