Тиристорный регулятор переменного напряжения

Тиристорный регулятор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

патин, но y .,„

A H™ È:

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ. Союз Советскна . Социалистических

Республик

«<1790085

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 23.05.78(21) 2620481./24-07 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень,% 47 (5l)M. Кд

Н 02 М 5/l2

Н 02 Р 7/62

Гесудерстееииый кемитет (53) УДК 624..316; .722:62l.Ç82. .2(088.8) ав делам изобретений и еткрытий

Дата опубликования описания 25.12.8 (72) Авторы изобретения

Л. Ф. Пасынок и Ю. И. Шабалов

Ворошиловградское производственное объединение тепловозостроения (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, требующих регулирования величины переменного напряжения, питающего нагрузку, например для питания асинхронного электродвигателя, нагревательных

5 печей, электролизных ванн и др.

Известны тиристорные регуляторы переменного напряжения, в которых величина выходного переменного напряжения регу10 лируется за счет ступенчатого переклю— чения числа витков обмотки трансформатора с помощью бесконтактных ключей, выполненных на встречно-параллельно включенных тиристорах 1

Недостатком устройства является наличие промежуточного трансформатора, большое количество ключей и дискретность регулирования.

Известны также тиристорные регуля— торы переменного напряжения, которые содержат в каждой фазе встречно-параллельно соединенные тиристоры, управляющие переходы которых подключены к схеме управления 2 .

Недостатком регуляторов является большая сложность схемы управления, что снижает надежность, а также отсутствие коррекции по току нагрузки каждой фазы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные последовательно в каждую фазу источника, трансформаторы тока, установленные в каждой фазе, источник тока, магнитные усилители с самонасыщением, снабженные обмотками управления и рабочими обмотками, ко-торые через последовательно соединенные диоды и источники переменного напряжения смещения подключены между анодами и управляющими электродами соответствующих тиристоров, причем параллельно управляющим переходам каждого ти3 7900 ристора включены релейный дроссель и резистор 3).

Недостатком регулятора является низкая надежность, вызванная тем, что схема управления не позволяет устранить м еждуфазную несимметрию токов нагрузки, возникающую в результате несимметрии импульсов управления тиристорами, I так как информация, поступающая îr трансформаторов тока, суммируется на выпрямителе и воздействует на все фазы регулятора одинаково.

Цель изобретения — повышение надежности за счет повышения симметрии токов нагрузки каждой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены выпрямители и развязываюшие диоды по числу фаз переменного тока, причем обмотки управления всех магнитных усилителей через развязывающие диоды соединены последовательно, между собой и подключены к источнику тока, выходы каждого трансформатора тока подключены к выпрямителям, которые по постоянному току соединены последовательно между собой и включены параллельно источнику тока, а плюсовой вывод выпрямителя каждой фазы дополнительно соединен с катодом развязывающего диода магнитного усилителя той же фазы.

На чертеже представлена тцзинципиальная схема тиристорного .регулятора напряжения.

Каждая фаза;регулятора напряжения содержит встречно параллельно соединенные тиристоры l и 2, магнитный усили- . тель с самонасыщением, включающий в себя рабочие обмотки 3 и 4 с диодами

5 и 6 и обмотки 7 управления, параллельные цепочки, состоящие из линейных дросселей 8 и 9 и сопротивлений 10 и

1 l, подключенные через диоды 1 2 и 1 З и источники 15 и 16 переменного напряжения смещения к управляющим электродам и катодам тиристоров.

Обмотки управления всех трех магнитных усилителей шунтированы конденсаторами 16 и между собой совдинены после, довательно, причем.в цепь каждой из них по направлению тока устанавливается диод 17, а встречно-параллельно им в каждой фазе подсоединены выпрямитель

l8 с трансформатором 19 тока и сопро-. тивлением 20 нагрузки.

Тиристорный регулятор переменного напряжения работает следующим образом;

Включение электродвигателя осуществляется подачей задающего тока на после85 4 довательно соединенные обмотки 7 уира,— ления магнитных усилителей в трех фазах. Питание обмоток смещения магнитных усилителей производится от постороннего источника постоянного тока. При токе управления, равном кулю, камагнк— чивающий ток рабочих обмоток 3 и 4, протекающий через управляющие переходы тиристоров 1 и 2 и параллельные цепочки с линейными дросселями 8 и 9, недостаточен для открытия тиристоров. При подаче в цепь управления задающего тока в какой-то момент времени, определяемый величиной этого тока, происходит насыщение магнитного усилителя, в результате чего ток в пепи рабочей об-. мотки, например 4, при положительном напряжении на аноде тиристора 2 резко нарастает, и напряжение управления, при кладываемое к управляющему переходу тиристора 2, вырастает до напряжения отпирания. Открывшийся тиристор 2 своей цепью анод-катод шунтирует рабочую обмотку усилителя. В следую— щую половину питающего напряжения тиристор 2 закрывается, а тиристор 1 открывается. Аналогичная картина происходит и в других фазах регулятора.

С включением тиристоров l и 2 свя— зано появление тока в рассматриваемой фазе асинхронного электродвигателя и появлекие пропорционального ему тока. на выходе выпрямителя 18, индуктируемого трансформатором 19 тока. Зтот ток обратной связи направлен встречно задающему току. Сравнение задающего тока и тока обратной связи происходит на одной и той же обмотке 7 управления магнит— ного усилителя. Диод 17; установленный по направлению тока в обмотке, исключает возможность работы магнитного уси— лителя на обратной ветви характеристики вход-выход, что имеет место при исполь— зовании отдельной обмотки обратной связи, например в момент пуска или-в ава-— рийном режиме.

Ток обратной связи вычитается из задающего, и по обмотке 7 управления и диоду 17 протекает разность этих токов, т.е. ток рассогласования, который и управляет насыщением сердечников магнитного усилителя. Задающий ток и ток обратной связи значительно превышают ток рассогласования, поэтому ток каждой фазы автоматически регулируется про— порционально задающему току. Хотя обмотки 7 управления магнитных усилите,лей соединены последовательно и задающий ток является общим для всех фаз

7900 регулятора, ток рассогласования, протекающий непосредственно по обмотке управления магнитного усилителя, в разных фазах различен. Различной величиной тока рассогласования выравниваются токи в фазах регулятора. и уменьшается междуфазная несимметрия токов электродвигателя.

Различные токи управления обусловлены сильной обратной связью, воздей- 10 ствующей непосредственно на каждую обмотку управления в своей фазе. Например, при увеличении тока в одной из фаз на выходе выпрямителя 18 появляется ток обратной связи больший, чем в двух других фазах, который, воздействуя на обмотку управления своего магнитного усилителя, уменьшает ток рассог тасовани, тем самым прикрывает силовые тиристоры в этой фазе, чем устраняется несим- щ метрия по току, Таким образом, междуфазная несимметрия токов электродвигателя уменьшается во столько раэ, во сколько раэ ток обратной связи превышает ток рассогласования. Величина тока об- 25 ратной связи устанавливается резистором

20 и выбирается иэ условия минимального времени разгона при пусковых токах, не превышающих заданные (обычно номинальный ток электродвигателя). При об- щ рыве одной из фаз регулятора потеря тока в ней не сказь1вается на работе других поскольку ток" в них определяется задающим током, а при коротком замыкании в какой-либо фазе ее ток ограничен.

Пробой одного из тиристоров в фазе не вызывает междуфаэной несимметрии, превышающей допустимую для нормальной работы электродвигателя.

Выполнение схемы управления согласно предлагаемому устройству позволяет повысить симметрию импульсов управле - ния тиристорами, что обеспечивает повышение надежности всего регулятора.

85 6

Формула изобретения

Тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий встречно-парал— лельно соединенные тиристоры, включенные последовательно в каждую фазу.источника, трансформаторы тока, устанон!ленные в каждой фазе, источник тока и магнитные усилители с самонасыщением; снабженные обмотками управления и рабочими обмотками, которые через последовательно соединенные диоды и источники переменного напряжения смещения подключены между анодами и управль юшими электродами соответствующих тиристоров, причем параллельно управляющим переходам каждого тиристора включены линейный дроссель и резистор, о т— личаюшийся тем,что,сцелью повышения надежности за счет повышения симметрии токов нагрузки каждой фазы, дополнительно введены выпрямители и раэвязывающие диоды по числу фаз переменного тока, причем обмотки управ ления всех магнитных усилителей через раэвязывающие диоды соединены последовательно между собой и подключены к источнику тока, выходы каждого трансформатора тока подключены к выпрямителям, которые по постоянному току соединены последовательно между собой и включены параллельно источнику, тока, а плюсовой вывод выпрямителя каждой фазы дополнительно соединен с катОдом развязываюшего диода магнитного усилителя той же фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гельман М. В. и др. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. М., Энергия, 1975, с. ll.

2. Шубенко В. А. и др. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением.

М., "Энергия, 1967, с, 42.

3. Шубенко В. А. и др. Трпсторный асинхронный электропривод с фазовь;м управлением. М„Энергия, 1972,с. 174.

790085

Составитель А, Лебедев

Редактор И. Черный Техред С.Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Заказ 9052/55 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

173035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/о

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