Широтно-импульсный регулятор переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналистичесникРеспублим п 997198(61) Дополнительное к авт. спид-ву(22) Заявлено 220481 (21) 3278741/24-07 1 И 1 М. КП.З с присоединением заявки МоН 02 М 5/257 Н 02 Р 13/16 Госуаарственный комитет СССР по аелам изобретений и открытий.722.1(,088.8) Дата опубликования описания 150283 В.М.Смирнов, В.И.Куляпин, А.Н.Мурысев(71) Заявител имский авиационный институт им.Орджо ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР .ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано и регулирукщей аппаратуре в цепях переменного тока.Известно устройство для регулирования переменного тока, содержащее секционированный трансформатор и тиристорные ключи из встречно-параллельно включенных вентилей на вторичной стороне трансформатора 13Однако. данный регулятор сложен по конструкции, имеет большое количество тиристорных ключей, большие габариты и вес.Наиболее близким к предлагаемому15 является широтно-импульсный регулятор, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные в цепь первичной обмотки силового трансформатора, насыщающийся трансформатор с первичной обмоткой, включенной в цепь питающей сети, одна из выходных обмоток которой подключена к управляющему электроду одного из тиристбров, а другая через раздели" тельный диод и выходной ключ - к управляющему электроду второго тиристора, параллельно второй выходной обмотке наоьтцающего трансформатора через разделительный диод подключен выход регулируемого фазосдвигающего устройства, причем выходной импульс фазосдвиганицего устройства подключает второй тиристор в начале каждо" го интервала включения с определенными фазовыми сдвигами 1,21,Однако данный регулятор имеет присущую всем широтно-импульсным.регу" ляторам ступенчатую рабочую характеристику вследствие того, что напряжение на выходе . его. изменяется дискретно. Точки перехода с одного уровня напряжения на другой,. вертикальные участки рабочей характеристики, являются точками неустойчивого выходного напряжения, так как на выходе два равновозможных уровня напряжения, поэтому возможно колебание напряжения на выходе регулятора. тЦель изобретения - повышение устойчивости выходного напряжения, т.е. повышение- надежности.Поставленная цель достигается тем что в широтйо-импульсный регулятор переменного тока, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные в цепь первичной обмотки силового трансформатора, задающий генератор, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом/синхронизатора, введена цепь коррекции, включающая формирователи импульсов, сумматор, триггер и корректирующий элемент, причем входы каждого из формирователей импульсов подключены к соответствующим выходам 5задающего генератора н синхронизатора, а выход - к соответствующему входу сумматора, выход которого подключен через последовательно соединенные триггер и корректирующий элементк корректирующему входу задающегогенератора.На Фиг.1 даны диаграммы рабочиххарактеристик регулятора; иа Фиг,2 электрическая схема широтно"импульсного регулятора переменного тока,Широтно-импульсный регуляторпеременного тока (фиг.2) содержитзадающий генератор 1, генератор 2тактовых импульсов, соединенный ссинхронизатором 3, усилитель 4, 20связанный с тиристорными ключами 5,включенными в цепь первичной обмотки силового трансформатора 6, цепькоррекции, состоящую из формирователей 7 и 8 импульсов, соединечных 25с сумматором, Э,который подключенк триггеру 10, и корректирующий элемент 11. В цепь генератора 1 входитпеременный резистор 12. Логическиеэлементы 13-19 входят в состав генераторов, синхронизатора и формирователей импульсов. Генератор 2 тактовых импульсов содержит входную цепь20-22,35Устройство работает следующим образом.Импульсы с генератора 2 тактовыхимпульсов, синхронные с частотой сети, и управляющие импульсы с задающего генератора 1, заданные перемен ным резистором 12, подаются в сикх ронизатор 3, где происходит синхро.низация импульсов задающего генератора с импульсами генератора 2 тактовых импульсов, Импульсы с выхода 45 синхронизатора 3, усиленные усилителем 4, управляют тиристорными ключами 5, которые коммутируют напряжение на первичной обмотке силового трансФорматора б. С выхода задающе го генератора 1 и синхронизатора 3 сигналы подаются в цепь коррекции, где в формирователях 7 н 8 импульсов формируются короткие импульсы по заднему Фронту входных сигналов. далее сформированные импульсы подаются в сумматор 9. С выхбда сумматора импульсы подаются на триггер 10, который управляет корректирующим элементом 11, включенным в цепь задающего генератора. Увеличение выходного на пряжения достигается уменьшениемчастоты задающего генератора 1 переменным резистором 12, при этомсовпадение задних фронтов импульсов на входе сумматора 9 означает приб лижение рабочей точки регулятора к вертикальному участку рабочей характеристики (Фиг.1) . При эгом на выходе сумматора 9 появляется сигнал. Триггер 10 срабатывает и с его выхода сигнал подается на корректирующий элемент 11, который изменяет коэффициент передачи задающего генератора 1, увеличивая при данном значении сопротивления резистора,12 частоту задающего генератора 1 и выводя регулятор из неустойчивого состояния (фиг.1 аб) . При дальнейшем уменьшении частоты задающего генератора 1 переменным резистором 12 импульсы на входе сумматора 9 опять совпадают, триггер 10 срабатывает, снимая сигнал с корректирующего элемента 11. Коэффициент передачи задающего генератора 1 становится прежним, при этом частота его уменьшается, .и регулятор переходит на новый уровень напряжения на выходе (фиг.1 а,б,с) .При увеличении частоты задающего генератора 1 переменным резистором 12 для уменьшения выходного напряжения рабочая точка доходит до вертикального участка характеристики (фиг,1 д,б). При этом импульсы на входе сумматора 9 совпадают и корректирующий элемент,11 изменяет коэффициент передачи задающего генератора.1, увеличивая его частоту (Фиг.1 д,г,а) . Напряжение. на,выходе регулятора уменьшается. Ширина аб .и бв (Фиг.1) определяется шириной импульсов на выходе формирователя 8 импульсов, подключенного к выходу задающего генератора 1.Отсюда следует, что при приближении рабочей точки регулятора к вертикальному участку корректирующий элемент независимо от его состояния изменяет коэфФициент передачи задающего генератора и выводит регулятор из неустойчивого состояния.Таким образом, введение в схему цепи коррекции исключило возможность колебания напряжения в неустойчивых . точках, т.е. позволило повысить устойчивость выходного напряжения.Формула изобретенияШиротно-импульсный регуляторпеременного тока, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные в цепь первичной обмотки силового трансформатбра, задающий генератор, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом синхронизатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежностн, в него введена цепь коррекции; включающая формирователи импульсов, сумматор, триггер и корректирующий элемент, причем входы каждого из формирователей импульсов подключены к соот.2 Составитель Ю.Андреевактор Л.Алексеенко Техред А.Бабннец Корректор В.Бут Тираж 685 Подпис НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., аказ 955/71 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна ветствующим выходам задающего генератора и синхронизатора, а выходк соответствующему входу сумматора,выход которого подключен через последовательно соединенные триггер икорректирующий элемент к корректирующему входу задающего генератора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 318923, кл. С 05 Р 1/22, 1970. 2, Авторское свидетепьство СССР 9 363985, кл. Н 02 Р 13/16, 1970