Устройство для фазового управления тиристорным регулятором

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11005267(22) Заявлено 09.09,81 (21) 3336294/24 "07 Р 1 М К з с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Н 02 Р 13/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий%31 УДК 621316. 727 (088. 8) Дата опубликования описания 150383(71) Заявител ТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНО РЕГУЛЯТОРОМ напряжениячто снижаетЦелью изщение схемыства. Поставленная целЬ достигается тем, что устройство для Фазового управления тиристорным регулятором снабжено дифференциальным усилителем пере" менным резистором, а в указанном генераторе конденсатором обратной связи, причем переменный резистор, включенный на выходе генератора пилообразного напряжения, своим подвиЖ ным контактом подключен к первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого служит для подключения сигнала напряжения с датчика регулируемого параметра, выход которого служит для подключения к управляющим электродам тиристоров регулятора, в генераторе пилообраз" ного напряжения НС-цепь включена параллельно стабилитрону, переход эмит. тер-коллектор транзистора подключен параллельно конденсатору КС-цепи, а база транзистора через конденсатор обратной связи подключена к положи" тельному полюсу стабилитрона. 0 ства являются тора пилообразодимость испостоянного30 1Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь-зования в тиристорных регуляторахнапряжения и тока. 5Известно устройство дфазового управления,преов котором формировательного напряжения выполненпочке 1), 10Однако этот формирователь можетвыполнять свои Функции только приподаче на него сигналов специальнойФормы, которые имеются на выходе магнитного усилителя. Применение же маг-,нитных усилителей в рассматриваемыхустройствах не всегда оправдано из-заих больших габаритов и стоимости,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для Фазового управленйятиристорным регулятором, содержащеедвухполупериодный выпрямитель, выходкоторого подключен ко входу генератора пилообразного напряжения, выполненного на стабилитроне, ВС-цепи итранзисторе 2) .Недостатками устройсложность схемы генераного напряжения, необхпользования источника ля питания генератора,его экономичность,бретения является упрои повышение КПД устрой 1005267На фиг, 1 представлена электрическая схема устройства на фиг, 2диаграммы напряжений,Предлагаемое устройство, рассмот-,ренное на примере регулятора тока,включает точки 1 и 2, предназначенные для подключения первичного источника переменного напряжения, Си"ловой управляемый выпрямитель выпол-,нен по мостовой схеме на диодах 34 и тиристорах 5 и 6, управляющие 10электроды которых через токоограничивающие резисторы 7 и 8 и конденсатор 9 подключены к выходу дифференциального усилителя 10. Первыйвход усилителя подключен к средней 15точке переменного резистора 11, включенного на выходе генератора 12 пи"лообразного напряжения.Генератор 12 содержит ограничительнапряжения на стабилитроне 13, резис тор 14, интегрирующий конденсатор 15,транзистор 16, конденсатор обратнойсвязи 17 Второй вход усилителя 10через КС-фильтр 18 соединен с датчиком 19 тока, в качестве которого применен резистор. Датчик 19 последовательно с изменяющейся нагрузкой 20включены на выходе силового выпрямителя.К источнику питания в точках 1 и2 подключены также диоды 21 и 22, ко- З 0торыевместе с силовыми диодами 3 и4 образуют двухполупериодный выпрямитель, выход которого через резистор 23 соединен с катодом стабилитро"на 13 генератора пилообразнаго напря- ЗУжения,Устройство работает следующим об".разом,Сетевое напряжение 24 поступаетна двухполупериодный выпрямитель, 40с выхода которого выпрямленное пульсирующее напряжение поступает на ста.билитрон 13, На катоде стабилитрона13 в результате ограничения образуются трапецеидальные импульсы напрякения 25. Эти импульсы через резис"тор 14 заряжают конденсатор 15. Еслипостоянную времени КС-цепи (К 14,С 15) выбрать значительно больше,чем длительность полупериода сетевого напряжения, то нарастание напряже.ния на конденсаторе происходит по закону, близкому к линейному. В моменты отрицательных провалов 25, кото"рые через конденсатор 17 открываютна малое время (в сравнении с длительностью полупериода 24) транзис"тор 16, конденсатор 15 быстро разряжается, в результате Формируется пилообразное напряжение 26, Напряжение26 имеет пологий нарастающий участок,40который несколько меньше по длитель"ности, чем полупериод напряжения 24и крутой спадающий участок, В первыенесколько полупериодов 24 напряжение27 на выходе КС-фильтра значительно 65 меньше напряжения 26 на выходе генератора, поэтому момент равенства этих напряжений наступает в начале полупериода. В результате смены знака напряжения между входами дифференциального усилителя 10 на выходе усилителя образуется перепад с крутым нарастающим фронтом, который дифференцируется цепочкой: конденсатор 9, резисторы 7 и 8. В результате образуются положительные относительноуля импульсы 28, которые воздейстуют на управляющие электроды тирис торов 5 и 6. А так как под положительным напряжением в каждый полупериод находится только одинтиристор,то только этот тиристор и включается,через нагрузку 20 и датчик 19 протекает ток. Напряжение е датчика 19,пропорциональное току нагрузки, сгла.живается фильтром и поступает на второй вход усилителя 10В установившемся режиме работы регулятора момент включения тиристора в каждыйполупериод 29 автоматически устанав-.фливается таким, чтобы поддерживать .постоянным действующее значение тока,в нагрузке,Значение тока нагрузки устанавливают предварительно либо изменениемуровня сигнала, снимаемого с датчика18, либо изменением наклона пилы спомощью резистора 11.Если по какой-либо причине, напри.мер при изменении нагрузки 20, токначинает возрастать, увеличиваетсянапряжение 27 пропорциональное этомутоку, момент сравнения с напряжениемпилы наступает позже по отношениюк началу полупериода, в результатесоответствующий тиристор 5 или бвключается на меньшее время в течение полупериода, что, в свою очередь,приведет к уменьшению действующегозначения тока в нагрузке.Если же, наоборот, ток в нагруз"ке начинает уменьшаться относительно установленного значения, умень"шается напряжение 27-, момент сравне-ния с 26 наступает ближе к началусоответствующего полупериода питающего напряжения и тиристоры 5 и бвключаются на большее время в течение полупериода, в результате действующее значение тока. нагрузки уве"личивается и с точностью, определяемой коэффициентом передачи. разомкнутого контура регулирования, приближается к заданному значениЮ,По отношению к прототипу данноеустройство проще, так как содержитодин опорный стабилитрон 13 вместодвух в прототипе, один транзистор16 для формирования лилы вместо двухв генераторе известного устройства,сократилось количество элементовсопряжения (резисторов, диодов),Устройство экономичнее известного, так как для питанйя генератора пилообразного напряжения отпала необходимость в применении специального источника питания, а применение .одного опорного источника вмес" то двух позволяет исключить погрешность, связанную с различиями уровней стабилизации стабилитронов,Нредлагаемое устройство целесообразно испольэовать в регуляторах, работающих на инерционную нагрузку (электромеханические генераторы тока, электронагревательные установки с автоматическим рвгулкрованием температуры, устройства для заряда аккумуляторных батарей и др.).Формула изобретенияУстройство для фазового управления тиристорным регулятором, содержащее .двухполупериодный выпрямитель, выход которого подключен к входу генераторапилообразного напряжения, выпол-ненного,на стабилктроне, КС-цепи и :,транзисторе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью упрощения к повншения КПД устройства, око снабженодифференциальным усилителем, перемен.ным резистором, а в вышеуказанном,:генераторе-конденсатором обратной.связи, причем переменный резистор, 5 включенный на выходе генератора пилообразного напряжения, своим подвиж"ным контактом подключен к первому.входу диФФеренциального усилителя,второй вход которого служит для под 0 ключения сигнала напряжения с датчика регулируемого параметра, выход ко"торого служит для подключения к управляющим электродам тиристоров регулятора, в генераторе пилообразного 5 напряжения КС-цепь включена параллель"но стабилктрону, переход змиттер-коллектор транзистора подключен параллельно конденсатору КС-цепи, а базатранзистора через конденсатор обратной связи подключена к положительному полюсу стабилитрона.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 534018, кл. Н 02 Р 13/162, Авторское свидетельство СССР Р 513465, кл, Н 02 Р 13/16 1976 г,,долинин нт да 5 дписно ого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д, 4 П фПатент, г,ужгород, ул Фили тная,922/75 ТиражВНИИПИ ГосУДарствпо делам изобре 113035, Москва, Ж Корректорс.Шекмар