Способ регулирования переменногонапряжения

Способ регулирования переменногонапряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистнческиз

Республик (85136() (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 240479 (21) 2758864/24-07 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 300781. Бюллетень Н9 28

Дата опубликования описания 300781 (5f)PA KjIЗ

С 05 F 1/24

Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 316. 722 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Â.Êàðàñåâ и И.A.×èæàåâ (73) Заявитель

Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь» зоваио, например, в тиристорных устройствах, осуществляющих импульс-ное регулирование напряжения на первичной стороне трансформатора.

Известны способы регчлиоования переменного напряжения (1) и (2) .

Наиболее близкий к предлагаемому способ регулирования переменного напряжения путем изменения скважности импульсной модуляции питающего напряжения с помощью ключевых элементов и систетн управления (.23.

K недостаткам известного способа относится возможность токовых перегрузок регулирующих элементов, связанных с насыщением трансформатора ври изменении скважности модуляции на их первичной стороне, и как следствие sToro — снижение надежности регулирующих устройств и излишние запасы по мощности используемых элементов.

Цель изобретения — повышение.надежности и коэффициента использования ключевых элементов по току.

Поставленная цель достигается тем, что величину изменения скважности модуляции за период питающего напряжения ограничивают по максимуму и выбирают не более наперед заданной ее величины путем ограничения по максимуму величины изменения управляикце-. го сигнала за тот же период.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы, поясняющие процесс модуляции, на фиг. 2 — блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

A - форма кривой питающего напряжения;

5 — - форма кривой модуляционной функции,.

IS Ь вЂ” форма кривой напряжения на первичной обмотке трансформатора.

Предлагаемое устройсгво содержит ключевой элемент 1, трансформатор 2,, нагрузку 4, блок 4 формирования управлякщих импульсов, фаэосдвигакиций блок 5, блок 6 ограничения по максимуму величины изменения Фазы управляющих импульсов, входные выводы 7 и 8 устройства.

В качестве примера рассмотрим реализацию предлагаемого способа в однофазном трансформаторно-.тиристорном регуляторе переменного напряже30 ния при включении ключевых элементов

851360 на первичной стороне трансформатора (фиг. 2) .

Для регулирования величины выходного напряжения на нагрузке 3, питающее . напряжение, поданное на входные выводы 7 и 8 устройства модулируется ключевым элементом 1 в соответствии с модуляционной функцией.

При этом форма кривой напряжения на первичной обмотке трансформатора 2 будет иметь вид (фиг.1,8).

До момента времени V модуляционная функция имеет коэффициент скважности Т

1 2t, 1 и с момента времени Ч» Ч6Ч 15 т

2 2Ф

U2 где 1 — период питающего н апряжения, t„ — длительность управляю- щ щих импульсов, на отрезках времени Ч» соответственно.

Необходимость изменить илн стабилизировать величину выходного напряжения и тока приводит к изменению коэффициента скважности К, которое может оказаться значительным даже за период пмтающего напряжения.

Как известно, величина максимальной индукции магнитного поля в сердеч-ЗО нике трансформатора при регулировании на первичной стороне трансформатора зависит от скважности модуляции или соответствующего ей среднего

sa.полупериод напряжения, прикладыва- 35 емого к первичной обмотке трансформатора 2, причем максимум индукции достигается в конце каждого полупериода питающего напряжения.

Изменение коэффициента скважности 4О

К в момент времени приведет K значительному возрастанию напряжения, прикладываемого к первичной обмотке трансформатора 2 в полупериод следуюЮ щий за моментом времени Ч», а так как перемагничивание сердечника трансформатора в этот полупериод будет происходить с небольшой начальной индукцией, то в момент времени трансформатор может войти в глубокое насыщение, что приведет к значительному увеличению первичного тока.

Ограничив величину изменения скважности модуляции за период питающей сети путем ограничения величины изменения фазы управляющих импульсов, поступающих на ключевой элемент 1, можно исключить возможность насыщения трансформатора 2.

Величина изменения фазы управляющих импульсов в свою очередь определяется характером изменения управляющего сигнала, воздействующего на фазосдвигающий блок 5.

Таким образом, ограничив-по максимуму величину изменения управляющего сигнала с помощью блока ограничения 6, можно ограничить по максимуму величину изменения скважности модуляции, а следовательно и повысить надежность устройства и коэффициент использования ключевых элементов по току.

При этом блок ограничения 6 может быть выполнен в виде интегрирующей

RC-цепи с некоторой постоянной вре мени 6, подобранной для каждого конкретного случая экспериментально, либо задаваемой обратной связью.

Формула изобретения

Способ регулирования переменного напряжения путем изменения скважности импульсной модуляции питающего напряжения с помощью ключевых элементов и системы управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и коэффициента использования регулирующих элементов по току, величину изменения скважности модуляции за период питающего напряжения ограничивают но максимуму и выбирают не более наперед заданной ее величины путем ограничения по максимуму величины изменения управляющего сигнала за тот же период.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ситник H.X. Силовая полупериодная техника. М., "Энергия", 1968, с. 162-165.

2. Гельман М.B., Лохов С.П. Тиристорные регуляторы переменного напряжения, М., "Энергия", 1975, с. 4-10.

Составитель Д.Фуфлыгин

Редактор Е.Спиридонова Техред N. Голинка Корректор Е. Рсюко, Заказ. 6355/67 Тираж 940 Подписное °

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

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

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