Регулятор переменного 3-х фазного напряжения

(53) УДК 621.316. .722 (088.8) Опубликовано 23.02.82. Бюллетень 7Дата опубликования описания 05.03.82 па делам изобретений и аткрмтий(72) Авторы изобретения О. П. Ильин, В. П. Беляев и О. А. Головач Р ПЕРЕМЕННОГО ТРЕХФАЗН НАПРЯЖЕНИЯ 54) РЕГУ параллельно к ним узла коммутации, содержащего последовательно соединенные конденсатор, коммутирующий тиристор и три диода, каждый из которых соединен с входным выводом соответствующей фазы 2,Недостатком указанного устройства является то, что один из встречно-параллельно включенных тиристоров может быть принудительно выключен только один раз за период питающего напряжения. Это происходит из-за того, что коммутирующий конденсатор тиристора перезаряжается обратной полярностью напряжения. Получение необходимой полярности заряда конденсатора происходит только после изменения полярности прикладываемого к тиристорной паре напряжения. Изобретение относится к электротехнике в частности, к тиристорным преобразователям переменного тока для фазового управления асинхронным двигателем, а также к устройствам регулирования накаломощных ламп, промышленных печей сопротивления и т. д.Известно устройство для фазового управления асинхронным двигателем, содержащее встречно-параллельные тиристоры, коммутирующие конденсаторы, диоды и сис о тему управления 1.Однако имея общий узел коммутации устройство не позволяет многократно закрывать тиристоры в фазах нагрузки по выбранному закону к широтно-импульсной модуляции в силу того, что тиристоры в фазах работают с сдвигом 120 эл. град.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор переменного 3-фазного напряжения, содержащий включенные между входными и выход ными выводами соответствующих фаз три коммутирующих элемента, каждый из которых состоит из пары встречно-параллельно включенных тиристоров и присоединенного н Пр ряжен ий со лучш ользо ии пр ия, а то ос фазово ия перем тав явл ние гарм вание ш и регулир известн ществит м управлении ве енного тока, его яется плохим. С онического сост иротно-импульсн овании выходно ое устройство н личинои на- гармоничесущественное ава дает исой модуляго напряжее позволяетКроме того, общим недостатком рассматриваемых устройств является также отсутствие цепей сброса реактивной энергии нагрузки в момент принудительной коммутации тиристоров, В результате энергия запасается в коммутирующих конденсаторах и ограни-чивающих реакторах, поэтому эти элементы имеют большие габариты и вес. Вследствие колебательного процесса перезаряда коммутирующих конденсаторов на них возникают напряжения в несколько раз превышающие амплитудное напряжение сети, что 10 может привести к выходу из строя других элементов схемы.Цель изобретения - осуществление качественной широтно-импульсной модуляции 20 2 На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.Асинхронный двигатель 1, встречно-параллельные тиристоры 2 и 3, коммутирующий и дополнительные 5 и 6 тиристоры и конденсатор 7 образуют узел 8 коммутации фазы А, при этом тиристоры 4 - 6 и конденсатор 7 формируют коммутирующий элемент.Кроме того, устройство содержит узлы 9 и 10 коммутации фаз В и С соответствен- щ но, конструкция которых аналогична конструкции узла 8 группу 11 дополнительных диодов, катод каждого из которых соединен с выходным выводом соответствующей фазы, группу 12 диодов, анод каждого из которых соединен с входным выводом соответствуюшей фазы.Устройство работает следующим образом. трехфазного на пряжения, питающего нагрузку с индуктивным характером, при одновременном ограничении напряжения на коммутирующих конденсаторах, т. е. расширение функциональных возможностей, уменьшение весогабаритных показателей и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены три дополнительных диода и каждый узел коммутации снабжен двумя дополнительными тиристорами, при этом диоды, связанные с входными выводами, подключены к упомянутым выводам анодами, а их катоды соединены между собой, каждый из дополнительных диодов соединен катодом с выходным выводом соответствующей фазы, а их аноды соединены между собой, первый дополнительный тиристор узла коммутации подключен катодом к общей точке коммутирующего тиристора и конденсатора, а анодом к точке соединения катодов диодов, второй дополнительный тиристор подключен катодом к другому выводу конденсатора и точке соединения анодов дополнительных диодов, катод коммутирующего тиристора соединен с входным выводом соответствующей фазы, а анод второго дополнительного тиристора с входным выводом соответствующей фазы. ЗО 3 40 К двигателю приложено напряжение -1 сл Для прохождения положительного полупериода этого напряжения необходимо включить тиристор 2 в фазе С и тиристор 3 в фазе А. Одновременно с подачей импульса управления на тиристоры 2 и 3 подается команда на включение тиристора 6. Осуществляется заряд конденсатора 7 с полярностью указанной на фиг. 1. После заряда конденсатора 7 тиристор 6 закроется. Для получения широтно-импульсной модуляции указанного полупериода напряжения необходимо закрывать и открывать тиристор 3 по определенному закону. Закрыть тиристор 3 можно, включив тиристоры 4 и 5. При этом к открытому тиристору 3 прикладывается напряжение обратной полярности, что приво. дит к его гашению. Конденсатор 7 под действием прикладываемого напряжения Уд перезаряжается, и как только он перезарядится до напряжения большего 11 открывается диод 8 фазы С. При этом к открытым тиристорам 2 и 4 фаз С и А соответственно прикладывается обратное напряжение конденсатора и они гасятся. Пере- заряд конденсатора прекращается, следовательно в схеме отсутствуют перенапряжения, связанные с колебательным процессом перезаряда конденсатора в индуктивной цепи. Ток нагрузки фаз А и С замыкается по цепи: фаза А - тиристор 5 - диод 11 фазы С - фаза С, т. е. фазы нагрузки закорочены. и не оказывают влияния на форму выходного напряжения преобразователя. После спадания тока тиристор 5 закроется. Через промежуток времени, определяемый законом широтно-импульсной модуляции, снова подаются импульсы на включение тиристоров 2, 3, 6, Открытие тиристора 6 приводит к перезарядке конденсатора 7 напряжением с полярностью, необходимой для следующей коммутации тиристора 3 и т. д. в течение всего положительного полупериода питающего напряжения 11 сд. Для получения широтно-импульсной модуляции отрицательного полупериода напряжения Усл следует выполнить такое же управление тиристором 3 фазы С. Поскольку коммутирующий конденсаор 7 заряжается от мостовой трехфазной схемы выпрямления, то независимо от момента включения зарядного тиристора 6 конденсатор 7 заряжается до напряжения, близкого.к амплитудному, что достаточно для устойчивой коммутации тиристора 3.Работа других фаз аналогична описанной.Таким образом, устройство позволяет выполнить широтно-импульсную модуляцию выходного напряжения при регулировании его величины и тем самым улучшить его гармонический состав. Причем снижаются габариты и вес коммутирующих элементов, уменьшается влияние нагрузки на форму выходного напряжения.Регулятор переменного трехфазного напряжения содержащий три коммутирующих элемента, включенных между входными и выходными выводами соответствующих фаз, каждый из которых состоит из пары встречно-параллельно включенных тиристоров и присоединенного параллельно к ним узла коммутации, содержащего последовательно соединенные конденсатор, коммутирующий тиристор и три диода, каждый из которых соединен с входным выводом соответствующей фазы; отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, улучшения весогабаритных показателей и повышения надежности, в него введены три дополнительных диода, и каждый узел коммутации снабжен двумя дополнительными тиристорами, при этом диоды, связанные с входными выводами, подключены к упомянутым выводам анодами, а их 077 З 0 6катоды соединены между собой, каждый издополнительных диодов соединен катодом свыходным выводом соответствующей фазы,а их аноды соединены между собой, первыйдополнительный тиристор узла коммутацииподключен катодом к общей точке коммутирующего тиристора и конденсатора, а анодом к точке, соединения катодов диодов, второй дополнительный тидистор подключен катодом к другому выводу конденсатора и точке соединения анодов дополнительных дио 10 дов, катод коммутирующего тиристора соединен с входным выводом соответствующейфазы, а анод второго дополнительного тиристора - с выходным выводом соответствующей фазы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии50 - 24426, 58901975,2: Патент ГД 1113672, кл. Н 02 М 1/08,1976.омитеотккаяд, ул 4 дактор Н. Джуганказ 512/57 ВНИИПпо 113035, М лиал ППП Составитель И. Го Техред А. Войкас Тираж 719Государственного кам изобретений и ва, Ж - 35, РаушПатент, г. Ужгоро оваКорректорПодписноета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная Поном арен