Трехфазный регулятор напряжения

ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(43) Опубликовано 25,11.76,Бюллетень43 осударственный комитетСоаета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(53) УДК 621.316,. .722.1 (088.8) 45) Дата опубликования спи ия 20,05.7(72) Авторы изобретения В, Кузьмин и В, С, Умански 71) Заявител 4) ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕН Изобретение касается преобразовательной техники и может быть использовано дляпитания соответствующей радиоэлектроннойаппаратуры, а также для питания многофазных нагрузок, требующих стабилизации величин их фазных напряжений, на равных уровнях, например, в электропечах,Известен трехфазный регулятор напряжения, содержащий блок сравнения регулируемого напряжения с эталонными, трехканаль Оный регулирующий блок, каждый из идентичных каналов которого содержит датчик напряжения на нагрузке соответствующей фазы,регулирующий элемент, включенный последовательно с нагрузкой этой же фазы, и блоки 11фазо-импульсного управления,Однако такой регулятор сложен и на нагрузке практически невозможно обеспечитьодинаковые по величине напряжения.Предлагаемый регулятор отличается тем, 20что выход блока сравнения подключен ковходу блока фазо-импульсного управленияодного из каналов трехканального блока, являющегося ведущим, а входы блоков фазоимпульсного управления остальных ведомых 25 каналов подсоединены к выходу блока сравнения через выходы датчиков напряжениясоответствующих фаз нагрузки, включенныевстречно и последовательно по отношениюк выходу датчика напряжения ведущего канала,Это позволяет упростить систему управления регулятора и обеспечить стабилизациюнапряжения на всех фазах нагрузки на одинаковом заданном уровне.На фиг, 1 дана структурная схема предлагаемого трехфазного регулятора; на фиг, 2показан канал регулирующего блока, возможный вариант выполнения.Трехфазный регулятор напряжения содержит трехканальный регулирующий блок, каждый из идентичных каналов 1 которого вклточает в себя тиристорные (или магнитные)регулирующие элементы 2, включенные последовательно с нагрузками 3 в каждую фазу "а", и "с" питающей трехфазной сети, блок 4 фазо-импульсного управления,блок сравнения 5 с источниками 6 и 7 эталонного и регулирующего напряжений, а также датчики напряжения 8. Блок фазо-им пульсного управления 4 может быть выполнен, например, в виде релаксационного генератора импульсов на двухбазовом диоде 9(однопереходном транзисторе) с времязадаюшим конденсатором 10, Датчики напряжения 8 могут быть выполнены, например, ввиде простейших однополупериоднь.х выпрямителей с фильтруюшими конденсаторами,В качестве регулирующих элементов 2могут использоваться встречно-параллельно 10соединенные тиристоры, симисторы или комбинация из параллельно включенных дросселянасыщения 11 и тиристора 12. Использование последнего типа регулирующего элемента позволяет предельно упростить систему 15управления регулятора, поэтому здесь онприводится в качестве примера, Работа такого регулирующего элемента на активнуюнагрузку происходит следующим образом,Пусть в исходном состоянии сердечник дросселя, выполненный из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса,ненасыщен. Тогда вплоть до момента поступления импульса запуска на тиристор все напряжение сети приложено к обмотке дросселя и вызывает изменение индукции в егосердечнике на величину ЬЪ . После запуска тиристора н до окончания положительного полупериода тиристор остается открытым, в нагрузку идет ток, а индукция в сердечнике дросселя30практически не изменяется. Во время отрицательного полупернода тиристор запирается инапряжение сети вновь прикладывается к обмотке дросселя, что вызывает изменение индукции на ту же величину ь 2, но в направле 35нии, обратном первоначальному. В силу закона сохранения энергии полное изменение идукцин за период должно быть равно нулю. Поэтому фазовый угол насыщения дросселя вовремя отрицательного попупериода сети бу 40дет отличаться на 180 о по отношению к фазовому углу отпирания тиристора.Таким образом, регулирующий элемент,изображенный на фиг.2, представляет собой до45некоторой степени эквивалент симистора.Регулятор работает следующим образом.фазовые углы включения тиристорных регулирующих элементов 2 определяют величинынапряжений Оо, О и Ос на нагрузках 3.Так, угол включения регулирующего элемента во втором канале (канале фазы "ф") и на.пряжение О 5 определяются величиной выходного напряжения У блока сравнения 5(см. фиг, 1 ). При этом справедливо соотношение О = рег - Согде Ц, и Ио - Регулирующее и эталонное напряжения от источни.ков 7 и 6,Напряжение Оа, на нагрузке фазы "а зависит от результирующего напряжения 60 рй =( ф(Цо - 13 бо),приложенного к конденсатору 10 времязадаюшей цепи релаксационногогенератора в блоке импульсно-фазового управления 4. Здесь Цоо и Гво - напряженияна выходах датчиков 8, подключенных к нагрузкам фаз "а." и "1 ф, причем Уцо =КОуи Цво =КУвгде К - постоянный коэффициент, Напряжение У 0 на нагрузке фазы "С"зависит от результирующего напряжения1 рс=)фФсо (ъо 1гд со = К 1 Ус "напряжение на выходе датчика 8, подключенного к нагрузке 3 фазы сф.Пусть, например, в начальный моментвремени из-за разброса параметров каналоврегулятора напряжения Ц ) 0 5 Же, Тогдапри данном фиксированном напряжении11= СООь, имеем (.1 Ро 0 ФЯаоьо) 1и 11 р = 1 + ( 1 ео 1 ). Заряд конденсаторов 10 в каналах фаз "сС и "0" до напряжения переключения однопереходных транзисторов 9 будет тогда происходить соответственно более медленно и более быстро, чемв канале фазы , Отработкаблоками фазо-импульсного управления каналов фсС и фсбудет происходить в направлении уменьшения разностей напряжения У -13,Цео - (,1 5 р до величин, близких к нулю, Бла.годаря этому в пределе достигается выполнение условий Уро, ТУрС = У равенства напряжений 0 о =-05 7 УЕ в установившемсярежиме. Таким образом обеспечиваетсясимметрия величин напряжений на нагрузкахфаз при разбросе параметров каналов регулирующего устройства или при асимметриинапряжений фаз питающей сети,формула изобретенияТрехфазный регулятор напряжения, содержащий блок сравнения регулируемого напряжения с эталонным, трехканальный блок,каждый из идентичных каналов которого содержит датчик напряжения на нагрузке соответствующей фазы, регулирующий элемент,включенный последовательно в цепь нагрузки этой же фазы, и блок фазо-импульсногоуправления, причем один из каналов, являет.сяведушим, отличающийсятем, что, с целью упрощения и обеспечениястабилизации напряжения на всех фазах нагрузки на одинаковом заданном уровне, выход блока сравнения подключен ко входублмка фазо-импульсного управления одного изканалов трехканального блока, являющегосяведущим, а входы блоков фазо-импульсногоуправления остальных ведомых каналов подсоединены к выходу блока сравнения черезвыходы датчиков напряжения соответствующих фаз нагрузки, включенные встречно ипоследовательно с выходом датчика напряжения ведущего канала.. Шекмар аз 5769/273 ЦНИИПИ Го Тираж 1029рственного комитета по делам изобретени35, Москва, Ж, Р Подписноеовета Министрови открытийушская наб., д, 4 лиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Г. Мыцыкедактор Т. фадеева. Техред Г. Родак Коррек