Способ регулирования напряжения на нагрузке

Со 1 оз Советских Социалистических Республик(23 Госуаарственныи комитет Совета Мистрое СССР по делам изобретеии итет Ф 3) УДК 621.316.72(088.8) Опубликовано 30,12.76. Бюллетень4 Дата опубликования описания 30.12,7 б открыти 72) Авторыизобретения71) Заявитель А. В, Кобзев и Г. А. Шадрин чио-исследовательский институт автоматики и Томском институте автоматизироваьных си радиоэлектроники электромехан тем управлени УЛ И РОВАН ИЯ А НАГРУЗКЕ) СПОСОБ Р АПРЯЖЕНИЯ ЕНИЯ П 1 КИзобретение относится к области электротехники, в частности к регуляторам напряжения и тока,Известен способ регулирования напряжения на нагрузке путем поочередного принудительного подключения последней в каждый полупериод к питающей сети и последующего замыкания ее накоротко с помощью встречно-параллельных ключей последовательной и параллельной цепей 11 3.Недостатком известного способа регулирования напряжения на нагрузке является невозможность регулировки выходного напряжения в широком диапазоне при изменении величины индуктивной составляющей нагрузки, так как после отключения нагрузки от питающей сети и последующего замыкания ее накоротко по короткозамкнутому контуру протекает ток, поддерживаемый в прежнем направлении за счет ЭДС самоиндукции. Этот ток медленно падает и не успевает достичь нулевого значения не только в течение текущего полупериода, но и следующего, поскольку скорость .его спада определяется постоянной времени нагрузки. Ускорить процесс спада тока невозможно и, следовательно, диапазон регулирования ограничен критическим углом коммутации для данной величины инду тивной составляющей нагрузки.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряж рт индуктивном характере нагрузки.Это достигается тем, что при известном способе регулирования напряжения на нагрузке 5 путем поочередного принудительного подключения последней и питающей сетп с помощью встречно-параллельных ключей последовательной цепи и последующего замыкания ее накоротко Б каждыЙ полупериод питающего 10 напряжения с помощью встречно-параллельных ключей параллельной цепи, повторно включают при изменении полярности питающей сети один из ключей последовательной цепи, а параллельный ему ключ замыкают в 15 момент достижения током нулевого значения.При данном способе регулирования напряжения на нагрузке момент спада тока до нуля определяется в основном не параметрами нагрузки, а моментом повторного включения 20 ключа последовательной цепи (образованияконтура рекуперации). Так как на этом интервале ток нагрузки протекает навстречу напряжению питающей осп, то скорость его спада определяется в большей степени величиной 25 противо-э.д.с. сети.Напряжение на нагрузке в каждый пз полупериодов складывается из двух зон - зоны рекуперации и зоны потребления энергии нз сети. Относительная продолжительность ука занных зон не влияет на форму выходного на541157 оставитель Д. ФуфлыгинТекред А. Камышникова корректор О, Тюрина актор И. аказ 288514ЦНИИПИ Изд. Ло 1894 Государственного комитет по делам изобретени 5 13035, Москва, 7 К, РауТираж 1029Совета Министрови открытийшская наб., д. 4/5 Поди испоСР ппография, пр. Сапунова, 2 пряжения. И хотя при изменении характера нагрузки продолжительность зон меняется, это не вызывает изменения формы кривой выходного напряжения, поскольку в интервалах обеих зон нагрузка подключена к сети. Следовательно, к нагрузке прикладывается симметричное напряжение, а диапазон регулирования не зависит от величины и характера нагрузки.На чертеже приведена функциональная схема регулятора на встречно-параллельных ключах, позволяющая реализовать данный способ регулирования, где: 1 - нагрузка; 2, 3 - встречно-параллельные ключи последовательной цепочки; 4, 5 - встречно-параллельные ключи параллельной цепочки; 6, 7 входные зажимы регулятора.Выходное напряжение на нагрузке регулируют следующим образом.В зависимости от полярности напряжения (плюс на входном зажиме 6) замыкают ключ 2 и подключают нагрузкук питающей сети. Затем клюево 4 з 1 мыкаот сс и;коротко (ключ 2 разомкнут). При этом последовательный контур, созданный нагрузкой 1 - ключом 2 - входными зажимами 6 и 7, прерывается, а образуется короткозамкнутый контур нагрузка 1 - ключ 4. Через ключ 4 начинает протекать ток, поддерживаемый в прежнем направлении за счет ЭДС самоиндукции пндуктивности нагрузки. После смены полярности напряжения питающей сети (минус на входном зажиме 6) в момент, определяемый углом регулирования, размыкают ключ 4, а ключ 2 повторно замыкают. При этом образуется контур рекуперации избыточной реактивной энергии в питающую сеть, что вызывает быстрый спад до нуля и последующее естественное закрытие ключа 2. Далее замыкают параллельный ключ 3, вновь подключая нагрузку 1 к питающей сети, затем весь процесс повторяют с той лишь разницей, что нагрузка замыкается ключом 5, а ключ 3 включают повторноПри данном способе регулирования форманапряжения на нагрузке не зависит от ее величины и характера, а определяется лишь заданным законом регулирования, что особенно 10 важно в стабилизаторах напряжения с активно-индуктивной нагрузкой. Формула изобретения 15 Способ регулирования напряжения на нагрузке путем поочередного подключения последней к питающей сети с помощью встречно-параллельных ключей последовательной цепи и последующего замыкания ее накорот ко в каждый полупериод с помощью встречнопараллельных ключей параллельной цепи, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, повторно вел 1 очают при измс 11 ении полярности питаю щей сети один из ключей последовательнойцепи, а параллельный ему ключ замыкают в момент достижения током нагрузки нулевого 3112 че 111151. 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт, св.432474, кл. С 051. 1/30, 1973.2. Авт, св,334562, кл. С 05 Р 1/20, 1972.3. Сучков В. А. и др. Тиристорные регуля торы переменного напряжения с принудительной коммутацией. - В сб.: Материалы Ч научно-технической конференции по вопросам автоматизации производства, том. П, изд-во ТГУ, Томск, 1974.