Магнитно-тиристорный регулятор переменного напряжения

О П И С А Н И Е 284148ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваКл, 21 д-, 12/03 Заявлено 20 Х 1968 ( 1240842/24-7)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 14.Х.1970, Бюллетень32Дата опубликования описания 7,1,1971 МПК Н 02 р 13/16УДК 621,316,722(088,8) Ковпет ао аелатв лаойретвний и открытий ори Совете Министров СССРАвторыизобретения А. С, Серебряков и В, И. Пантелеев Горьковский политехнический институт им А, А. ЖдановаПредлагаемый магнптно-тиристорный регулятор напряжения может быть использован в электроустановках, осуществляющих в широких пределах регулирование напряжения и его стабилизацию, когда нагрузка имеет емкостной характер и питается через согласующий трансформатор, например, в качестве источника питания электрофильтров газоочистки.Известные схемы регуляторов недостаточно надежны, возможны перегрев и пробой тиристоров и полная потеряуправляемости.Кроме того, сердечники дросселеи в этих схемах должны иметь прямоугольную петлю гистерезиса, что достигается применением высококачественного железа и усложнением технологии.Использование в схеме сердечника из обычной электротехнической стали приводит к появлению на выходе постоянной составляющей, величина которой зависит от коэффициента прямоугольности петли гистерезиса. При работе с согласующим трансформатором эта постоянная составляющая намагничивает сердечник трансформатора и вызывает увеличение первичного тока и уменьшение вторичного напряжения.Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что он снабжен дополнительным дросселем, рабочая обмотка которого образует с дополнительным тиристором ячейку,включенную встречно-последовательно с идентичной управляющей ячейкой,Это позволяет получить регулятор напряжения, обладающий высокой степенью надеж 5 ности при пробое тиристора пли пропуске зажигания на нем, с ограничением фронта нарастания тока, с полностью симметричным выходом напряжения.Прпнцппиальная схема предлагаемого усг 10 ройства представлена на чертеже.Регулятор содержит тиристоры 1 и 2, управляемые дроссели с рабочими обмотками 3 и 4,ферромагнитными сердечниками 5 и 6, конденсатор 7, подключенный через нормально15 разомкнутый бесконтактный ключ 8 к обмотке 9 управления, общей для двух сердечниковс целью магнитной развязки,Выходным напряжением является напряжение на нагрузке 10, которая питается через20 согласующий трансформатор 11, подключенный к выходным клеммам 12 и 1 З. Питаниеподается к клеммам 14 и 15.Регулятор работает следующим образом.Поскольку схема является полностью сим 25 метричной, то обе рабочие обмотки и тиристоры работают одинаковым образом, но со сдвигом во времени на половину периода. Назовем полупериод, когда полярность напряжения питания соответствует непроводящему наЗО правлению тиристора 1, включенного парал284148 акаа 3702/ Тираж 480 Подписио Типография, пр, Сапунова,лельно обмотке 3, рабочим полупериодом для сердечника б.Следующий за ним полупериод - управляющий, так как изменение индукции в этом полупериоде определяет значение выходного напряжения на нагрузке. Рабочий полупериод сердечника б соответствует управляющему полупериоду сердечника б.При нормальной работе к началу управляющего полупериода сердечник дросселя всегда находится в состоянии положительного насыщения, т. е. его индукция равна индукции насыщения В = В,. Это обеспечивается .тем, что число витков рабочих обмоток дросселей Вр, и Кр, выбрано следующим образом0ф Рз Р 4 -2 4 4415 Втгде У - напряжение питания;- частота сети;5 - сечение сердечника;В, - максимальное значение индукциив сердечнике.Изменение магнитного состояния соответствующего сердечника в его управляющий полу- период может происходить под действием напряжения сети при а 1 ( а", где ат - угол открытия тиристора, и под влиянием напряжения, действующего в обмотке управления.Выходное напряжение является функцией угла открытия тиристора и тока подмагничивания в обмотке управления, Переходныепроцессы при обоих видах управления заканчиваются в течение одного периода питающего напряжения.При пропуске зажигания одного из тиристоров в схеме не возникает полуволнового эффекта и регулятор не теряет полностью своих управляемых свойств, а наполовину сохраняет их. Свойство управляемости частично сохраняется и при пробое одного из тпрпсторов.В качестве управляемых дросселей могутприменяться серийно выпускаемые магнитные усилители на напряжение 190 или 110 в при питающем напряжении соответственно 380 или 220 в.Мощность магнитного усилителя в этом случае составляет половину полезной мощности, 10 Напряжение на нагрузке можно быстровыключить путем подключения к обмотке управления небольшого конденсатора 7, Процесс выключения также оканчивается в течение одного периода питающего напряжения. Это 15 свойство может быть использовано для ограничения тока в схеме с отсечкой, а также при создании схем импульсного управления, делителей частоты и формирователей импульсов.В предлагаемом магнитно-тиристорном ре гуляторе можно без дополнительных выпрямителей вводить обратную связь по току на охватывающую обмотку 9 управления, если включить ее в рассечку 1 б - 17. Предмет изобретения Магнитно-тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий регулирующую ячейку, выполненную в виде соединенных па раллельно рабочей обмотки дросселя насыщения и тиристора и включенную последовательно с питающими и нагрузочными клеммами, стличаощийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения симметрии выходноЗ 5 го напряжения, он снабжен дополнительнымдросселем, рабочая обмотка когорого образует с дополнительным тир истором ячейку, идентичную указанной, и включенную по отношению к ней встречно-последовательно.