Способ управления регуляторомпеременного напряжения

Способ управления регуляторомпеременного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п118И445

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.07.78 (21) 2649783/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М.К .

Н 02М 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.722 (72) Автор изобретения

Ю. С. Игольников (71) Заявитель Мордовский государственный университет им. Н. П. гарева (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ)КЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение для регулирования переменного напряжения, главным образом на активной нагрузке. 5

Известен способ управления регулятором переменного напряжения, содержащим последовательно включенный в цепь нагрузки мостовой выпрямитель, нагруженный на реактор, путем замыкания и размыкания 1О идеальных ключей, связанных с частями обмотки реактора (1).

Недостатком этого способа является необходимость скачкообразного изменения индуктивности реактора для получения сту- 15 пенчатой кривой тока и напряжения на активной нагрузке. Кроме того, реализация самого принципа получения скачкообразного изменения тока при скачкообразном изменении индуктивности сопровождается 20 сложностями при практическом осущест- . влении.

Известен также способ управления регулятором переменного напряжения путем подачи импульсов управления на управляемые вентили в момент появления на последних положительного напряжения (угол регулирования а = О) или с некоторым углом запаздывания, который принят здесь за прототип. 30

Недостатком этого способа является то, что даже при чисто активной нагрузке в цепи переменного тока регулятора он потребляет из сети реактивную мощность, поскольку при изменениях угла запаздывания от 0 до 180 изменяется вносимое устройством эквивалентное индуктивное сопротивление. Кроме того, известный способ не позволяет регулировать напряжение на нагрузке, поскольку при сглаженном токе реактора форма кривой напряжения на нагрузке зависит от угла регулирования а.

Целью настоящего изобретения является улучшение входного коэффициента мощности (за счет снижения потребления реактивной мощности из сети переменного тока) при обеспечении регулирования напряжения на нагрузке.

Указанная цель достигается тем, что после пуска импульсы управления с углом запаздывания а подают на пару тиристоров, соединенных одними одноименными электродами, а на пару тиристоров, соединенных другими одноименными электродами, подают управляющие импульсы с углом запаздывания а = О.

На фиг. 1 представлена схема регулятора переменного напряжения в однофазном варианте; на фиг. 2 — диаграмма напряжения сети U, и напряжения на нагрузке У„

811445 при известном способе регулирования (фиг. 2a); ток нагрузки 4 и напряжение UH при предложенном способе (фиг. 2б); анодные токи 4 тиристоров (фиг. 2в).

Схема содержит тиристоры 1 — 4, которые соединены по однофазной мостовой схеме.

При этом катоды тиристоров 1 и 2 соединены соответственно с анодами тиристоров 3 и 4, а аноды тиристоров 1 и 2, как и катоды тиристоров 3 и 4, соединены между собой.

Индуктивность 5 одним выводом подключена к общей точке тиристоров 1 и 2, а другим — к общей точке тиристоров 3 и 4.

Один вывод (Б) в питающей сети через выходные выводы регулятора, к которым подключается активная нагрузка 6, соединен с общей точкой тиристоров 2 и 4, другой вывод (А) непосредственно подключен к точке соединения тиристоров 1 и 3.

Рассмотрим работу схемы при предложенном способе регулирования в допущении, .что индуктивность 5 бесконечно велика, а коммутация тока тиристорами мгновенна.

В установившемся режиме при положительной полуволне питающего напряжения начиная с момента v —— и ток нагрузки проводят вновь вступивший в работу тиристор 2 и продолжающий работать тиристор

3 (фиг. 2в). При этом цепь прохождения тока следующая: зажим А питающей сети, тиристор 3, индуктивность 5, тиристор

2, нагрузка 6, зажим Б питающей сети. В момент, когда напряжение питающей сети меняет знак, включается тиристор 4. При этом тиристор 3 выключится, поскольку к нему приложится обратное напряжение, а ток, поддерживаемый ивдуктивностью, начиная с этого момента, будет замыкаться через тиристоры 2 и 4. Тиристоры 2 и 4 будут проводить до момента v>. На интервале л — о, напряжение на нагрузке 6 будет равно нулю. В момент vq включится тиристор 1, и ток через нагрузку будет проходить по цепи: зажим Б питающей сети, нагрузка 6, тиристор 4, индуктивность 5, тиристор 1, зажим А питающей сети. В момент v = 2а включается тиристор 3, а тиристор 4 выключается, и на интервале

2к — 2я + я ток, поддерживаемый индуктивностью 5, будет замыкаться через тиристоры 1 и 3. Напряжение на нагрузке на этом интервале равно нулю. В дальнейшем процессы коммутации повторяются.

KàK видно из порядка работы тиристо5

Зо

55 ров регулятора, из двух тиристоров, соединенных разноименными электродами, например 2 и 4, начало работы одного — 2— соответствует углу регулирования а, а другого — 4 — моменту времени, когда напряжение питающей сети меняет знак на противоположный, т. е. при а = О.

При активном характере нагрузки 6 кривая напряжения UH, ток, потребляемый из сети i„, и ток нагрузки имеют вид, представленный на фиг. 2б.

В связи с тем, что первая гармоника кривой тока нагрузки (сети) сдвинута лишь на угол и/2 относительно синусоиды напряжения сети, регулятор потребляет реактивную мощность меньшую, чем при известном способе управления. Из рис. 2б также видно, что напряжение на нагрузке 6 может меняться от максимального до нуля при изменении угла <х в пределах Π— 180 .

Таким образом, предложенный способ управления регулятором переменного напряжения, в состав которого входит управляемый мост, нагруженный на реактор, позволяет осуществить регулирование напряжения на нагрузке, причем из сети не будет потребляться реактивная мощность в такой же степени, как при известном способе регулирования, когда первая гармоника тока сдвигается на угол а.

Формула изобретения

Способ управления регулятором переменного напряжения, содержащим тиристорный мост, нагруженный на реактор, путем подачи импульсов управления на тиристоры с углом запаздывания по отношению к моментам перехода переменного напряжения через нуль, отл ич а ющи и ся тем, что, с целью улучшения входного коэффициента мощности, после пуска импульсы управления с углом запаздывания сс подают на пару тиристоров, соединенных одними одноименными электродами, а на пару тиристоров, соединенных другими одноименными электродами, подают управляющие импульсы с углом запаздывания n = О.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб, «Магнитно-вентильные преобразователи напряжения и тока». Изд-во Томского университета, Томск, 1977, стр. 158—

163.

2. Авторское свидетельство СССР № 353349, кл. Н ОЗК 17/56, 29.11.68 (прототип), 811445

Риг. 1

Фиг. Г

Редактор Б. Федотов

Заказ 364/18 Изд. № 201 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Мыцык

Техред P. Беркович

Корректоры: Н. Федорова и Л. Слепая