Устройство для регулирования переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН,АН 02 Р 13/16 М 5/257 П Н Е ИЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕН К АВТОРСКО с коим движопарменты,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 575757, кл. Н 02 Р 13/16, 1975.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт.свИф 575757, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения Формывыходного напряжения, в него ино введены стабилизирующие эле дополнительные диоды и подстроечныерезисторы, каждый из последних последовательно включен между соответствующим конденсатором и резисторомФормирователя управляющих импульсов,каждый стабилизирующий элемент подключен параллельно к соответствующему подстроечному резистору, каждыйиз дополнительных диодов включен между соответствующим пороговым элементом и конденсатором Формирователя управляющих импульсов, при этом аноддополнительного диода соединенденсатором, а катод - с выводока подстроечного резистора.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения однофазных нагрузок, например, силовых трансфор" маторов сварочных устройств, высадоч" ных машин и т.п.Известно устройство для регулирования переменного напряжения, содержащее тиристоры, управляющие цепи ко.торых через пороговые элементы свя О заны с резисторно-емкостным формирователем управляющих импульсов, подключенным параллельно входным выводам, каждый из которых через один из тиристоров,зашунтированный встречно включенным вспомогательным диодам, соединен с соответствующим выходным выводом устройства Я .Недостатком схемы является наличие постоянной составляющей напряжения на нагрузке из-за асимметрии открывания встречно включенных тиристоров, обусловленной разбросом параметров элементов схемы, цто ограничивает возможность практической реализации устройств с глубоким регулированием напряжения.Целью изобретения является уменьшение асимметрии включения тиристоров устройства во всем диапазоне регулирования напряжения, т,е. улучшение Формы выходного напряжения.Эта цель достигается тем, что в устройство попарно введены стабили. зирующие элементы, диоды и подстроечные резисторы, каждый из последних последовательно включен между соответствующим конденсатором и резистором формирователя управляющих импульсовкаждый стабилизирующий элемент подключен параллельно к соответ ствующему подстроечному резистору, каждый из дополнительных диодов включен между соответствующим пороговым элементом и конденсатором Формирователя управляющих импульсов, при этом 45 анод дополнительного диода соединен с конденсаторой, а катод - с выводом движка подстроечного резистора.На чертеже приведена схема предлач50 гаемого устроиства.Устройство содержит подключенный непосредственно к входным выводам 1 и 2 резисторно-емкостный Формирователь управляющих импульсов, состоящий из конденсаторов 3 и 4, резисто ра 5, подстроецных резисторов 6 и 7, включенных последовательно между соответствуоцим конденсатором и резистором формирователя, стабилизирующих элементов 8 и 9, включенных параллельно подстроечным резисторам, шунтирующих диодов 10 и 11, аноды которых подключены к входным выводам, а катоды - соответственно к общей точке соединения подстроечных резисторов с резистором формирователя управляющих импульсов, диодов 12 и 13, аноды которых соединены соответственно с общей точкой соединения подстроечного резистора с конденсатором, а катодыс движком подстроечного резистора, пороговые элементы 14 и 15, выполненные в виде динисторов,аноды которых соединены с движками соответствующих подстроечных резисторов, а катоды - с управляющими электродами тиристоров силовой части устройства, и силовую часть устройства, состоящую из двух пар соединенных встречно-параллельно тиристора 16 и диода 17, тиристора 18 и диода 19, причем катоды тиристоров подключены к входным выводам, а аноды - к выходным выводам 20 и 21 устройства, к которым подключается нагрузка 22Устройство работает следующим образом.При положительной полуволне питающего напряжения на входном выводе 1 по цепи диод 10 - резистор 5 - подстроечный резистор 7 - конденсатор 4 происходит заряд конденсатора 4. Зарядный ток конденсатора создает падение напряжения на подстроечном резисторе 7, величина которого стабилизируется с помощью стабилизирующего эле мента 9 На пороговый элемент 15 поступает напряжение с движка подстроечного резистора 7, равное сумме напряжений на конденсаторе 4 и введенной части подстроечного резистора 7. Когда напряжение на пороговом элементе достигает порога срабатывания, последний переключается, науправляющий электрод тиристора 18 поступает положительный потенциал и по цепи конденсатор 4 - диод 13 - пороговый элемент 15 - управляющий переход тиристора - конденсатор 4 про-. текает импульс тока разряда конденсатора 4, тиристор 18 открывается и по цепи входной вывод 1 - диод 17 - нагрузка 22 - тиристор 18 - входной вывод 2 потечет ток нагрузкиПри другой полуволне питающего напряжения аналогично описанному заряжается конденсатор 3, открывается ти1056426 ристор 16 и по цепи входной вывод 2диод 19 - нагрузка 22 - тиристор 16входной вывод 1 потечет ток нагрузкипротивоположного предыдущему полупериоду направления, Изменяя сопротивление резистора 5, можно изменять времязаряда конденсаторов 3 и 4, регулируятем самым фазу включения тиристоров 16 и 18 и, в конечном итоге, величину переменного тока в нагрузке. 1 ОК пороговым элементам 1 М и 15 прикладывается соответственно напряжениезаряда конденсаторов 3 и 4 и постоянное напряжение, определяемое и изменяемое положениями движков подстроечных резисторов 6 и 7, тем самым компенсируется разброс порогов срабатывания пороговых элементов 14 и 15Поскольку разброс порогов срабатывания пороговых элементов компенсируется постоянным напряжением, не зависящим от сопротивления резистора 5, устройство обеспечивает симметрию работы тиристоров 16 и 18 во всем диапазоне регулирования. В качестве порогового элемента удобно использовать динистор. Когда, например, потенциал нааноде.динистора 15 в соответствующийполупериод достигает значения напряжения переключения динистора, последний открывается и по цепи конденсатор 4 - диод 13 - динистор 15 - управляющий переход тиристора 18 - конденсатор 4 протекает импульс тока разряда конденсатора 4, обеспечивая крутойфронт и необходимую амплитуду им- З 5пульса тока при любом положении движка подстроечного резистора 7. Придругом полупериоде питающего напряжения процесс аналогичен описанному,Динисторы 14 и 15 обеспечивают полу" 40чение импульса тока управления с крутым фронтом даже при токе через ре 4зистор 5, значительно меньшемотпирающего тока управления тиристоров 16 и 18, что снижает потери и уменьшает габариты элементов формирователя,Таким образом, предлагаемое устройство, обладая преимуществами известного, за счет введения подстроечных резисторов и стабилизирующих элементов позволяет улучшить симметрию работы тиристоров во всем диапазоне и при этом снизить габариты элементов формирователя и потери электрической мощности на его элементах. Симметричность открывания тиристоров определяет величину постояннойсоставляющей регулируемого напряжения, которая на нагрузке переменногонапряжения представляет потери электрической энергии, поэтому улучшениесимметрии открывания тиристоров повы"шает КПД установки,Улучшение симметричного открываниятиристоров в предложенном устройствепозволяет увеличить по сравнению сизвестным диапазон регулирования переменного напряжения в 6 раз,Предложенное техническое решение используется вместо блока регулирования напряжения 717 ИР,90.,01,А,ООО в электровысадочной машине 717 ИР и позволяет расширить технологические воэможности машины и повысить качество высадки деталей за счет более широкого диапазона плавного регулирования . напряжения, увеличить КПД во всем диапазоне регулирования за счет снижения потерь от постоянной составляющей на высадочном трансформаторе и в формирователе от управляющих токов тиристоров, Составитель И, ГоловиноваРедактор И Николайчук Техрев Т.Иаточка Корректор А, ДзяткаЗаказ 9337(54 Тираж 687 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11303 Москва ЖРашская наб, 8, 4/филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4