Регулятор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 237960, кл.6 05 Р 1/14, 1969.2. Авторское свидетельство СССР9 340037, кл. Н 02 М 5/10, 1972.3. Авторское свидетельство СССРР 890378, кл. 6 05 Е 1/24,кл. Н 02 Р 13/16, 1981,(54) (57) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и два1 двунаправленных тиристорных ключа,соединенных соответственно параллельно и последовательно с вторичными обмотками трансформаторов, фаэочувствительиый блок, входы которого подключены параллельно выходам соответствующих тиристорных ключей, а его выход+11 О 64417 А 1) Н 02 Р 13/16; 0, 05 Г 1/24 чере з усилитель фа зочувс тв и тель ного блока соединен с управляющими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнения, другой вход которого через измерительный трансформатор напряжения подключен параллельно вторичной обмотке основного трансформатора, а его выход через усилитель блока сравнения соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент задержки, отличающийс ятем,что, с целью уменьшения асимметрии выходного напряжения, он дополнительно снабжен вспомогательньии логическим элементом И и нуль-органом, вход ко ЕС дорого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, а его выход через элемент задержки соединен с одним из входоввспомогательного логического элемента И, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока срав. нения, а его выход - с входом усилит фаей теля блока. сравнения, 1064417Изобретение относится к электротехнике,в частности к преобразова".тельной технике, и может быть использовано в мощных тиристорных .регуляторах напряжения, работающих на активно-индуктивную нагрузку, к формевыходного напряжения которых предьявляются повышенные требования.Известны устройства для регулирования переменного напряжения, содержащие нольтодобавочный трансформатор, тиристорные ключи, а также фазочувствительный элемент и блок сравнения, выходы которых связаны междусобой и с соответствУющими тиристорными ключами 11 и Г 2.Однако данные устройства характрриэуются недостаточной надежностьюиз-за возможных сбоев н системе управления, наличием гальваническойсвязи между силовой частью регулятора и системой упранления устройстна, а также значительными весогабаритными показателями,Наиболее близким к предлагаемогуявляется регулятор переменного напряжения, содержащий основной ивольтодобавочный трансформаторы идна двунаправленных тиристорных ключа, срединенньх соответственно параллельно и последовательно с вторичными обмотками трансформаторов,фазочунстнительный блок, входы которого подключены параллельно выходамсоответствующих тиристорных ключей,а его выход через усилитель фазочувстнительного блока соединен " управляющими электродами параллельноготиристорного ключа, и непосредственна с входом блока сравнения, другойвход которого через измерительный 40трансформатор напряжения подключенпараллельно вторичной обмотке основного трансформатора, а его выходчерез усилитель блока сравнения соединен с управляющими электродами 45последовательного тиристорного ключа, и элемент задержки ГЗ 3.Недостатком известного регуля- "тора является наличие постоячнойсоставляющей н выходном напряжениирегулятора из-за различного временипрохождения тока через последовательный тиристорный ключ в полокительном и отрицательном полупериодах напряжения,а следовательно, довольно высокая асимметрия выходногонапряжения при симметричном напряжении питающей сети.Цель изобретения - уменьшениеасимметрии, вьжодного напряжения.Поставленная цель достигаетсятем, что регуляторпеременного напряжения, содержащий основной ивольтодобавочный трансформаторы идва двунаправленных тиристорных ключа, соединенных соответственнэ 65 параллельно и последовательно с вто-; ричными обмотками трансформаторов, фазочувствительный блок, входы которого подключены параллельно выходам соответствующих тиристорных ключей, а его выход через усилитель фазочунствительного блока соединен с управляющими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнения, другой вход которого через измерительный трансформатор напряжения подключен параллельно вторичной об- мотке основного трансформатора, а его выход через усилитель блока срав. нения соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент сравнения, дополнительно снабжен вспоГогательнымИлогическим элементом И и нуль-органом, вход которого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, а его выход через элемент задержки соединен с одним из входон вспомогательного логического элемента И, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнения, а его выход - с входом усилителя блока сравнения.При этом обеспечивается независи масть момента включения последовательного тиристорного ключа от момента прохождения тока нагрузки через нулевое значение в четных и нечетных полупериодах напряжения, что обеспечивает снижение постоянной составляющей выходного напряжения во всем диапазоне регулированияНа чертеже приведена функциональ. ная схема регулятора переменного напряжения.Регулятор содержит основной 1 и вольтодобаночный 2 трансформаторы, параллельный 3 и последовательный 4 двунаправленные тиристорные ключи, фазочувстнительный блок 5, выполнен. ный в виде измерительных трансформаторов б и 7, нуль-органов 8 и 9, логического элемента И 10, блок 11 сравнения, выполненный в виде нуль- органа 12, логических элементов ИЛИ13 и И 14, усилитель 15 фазочувстви тельного блока, выход которого соецинен с управляющими электродами параллельнего тиристорного ключа 3, элемент 1 б задержки, усилитель 17 блока сравнения, выход которого соединен с управляющими электродами последовательного тиристорного ключа,4, измерительный транбформатор18 напряжения, вспомогательный нуль- орган 19, вход которого подключен йараллельно выходу измерительноготрансформатора 18 напряжения, а еговыход через элемент 16 задержки соединен с одним из входов вспомогатель; ного логического элемента И 20, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока 11 сравнения а его выход - с входом усилителя блока 17 сравнения.Регулятор работает следующим образом.5В момент времени, когда подается питающее напряжение на основной трансформатор 1, появляется напряжение на параллельном 3 и последователь ном 4 тиристорных ключах, которое 10 подается через измерительные трансформаторы б и 7 и нуль органы 8 и 9 на два входа логического элемента И 10 фазочувствительного блока 5, алчерез измерительный трансформатор 15 18 напряжения и нуль-орган:.12 и вспомогательный нуль-орган 19 на вход логического элемента И 14 блока 11 сравнения и элемента 16 задержкиСформированный сигнал с выхода фазо чувствительного блока 5 одновременно подается на вход усилителя фазочувствительного блока 15, который отрабатывает сигнал на своем выходе и на вход логического элемента ИЛИ 13, в 25 результате чего на выходе блока 11 сравнения появляется напряжение, которое сохраняется до момента прохождения напряжения сети через нулевое значение.С выхода блока 11 сравнения сигнал подается на один вход вспомогательного элемента И 20, на другой вход которого поступает сигнал с выхода элемента 16 задержки, который запускается в момент прохождения напряжения сети через нулевое значение.Далее сигнал, отработанный на выходе усилителя фазочувствительного блока 15, открывает параллельный 40 тиристорный ключ 3 и приводит к снятию сигнала на выходе Фазочувствительного блока 5.В свою очередь в соответствии с заданным углом регулирования на 45 выходе элемента 16 задержки отрабатывается импульс, который через вспомогательный лоГический элемент И 20 и усилитель блока 17 сравнения подается на последовательный тиристорный ключ 4.Включение последовательного тиристорного ключа 4 приводит к выключению параллельного тиристорного ключа 3, так как последний оказывается под обратным напряжением, и введению вольтодобавочной ЭДС от первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора 2 в цепь питания основного трансформатора 1.Открытие последовательного тиристорного ключа:4 приводит к снятию напряжения на выходе нуль-органа 9 и появлению его на выходе нуль- органа 8.Такое состояние схемы сохраняется до момента времени, когда напряжение сети проходит через нулевое значение, и кратковременно"вследствие этого исчезает напряжение на выходах нуль-органа 1 2 и вспомогательного нуль-органа 19, что приводит к снятию сигнала с выхода элемента 16 задержки и выхода блока 11 сравнения.При этом состояние тирксторных ключей 3 и 4 не изменяется - параллельный тиристорный ключ 3 закрыт, а последовательный тиристорный ключ 4 проводит ток до момента времени, когда ток нагрузки проходит через нулевое значение, после чего происходит естественное выключение тиристорного ключа,4 и появление напряжения на выходе нуль-органа 9 фазочувствительного блока 5.Далее процессы протекают аналогичным образом.Введение вспомогательного логического элемента И 20 позволяет исключить подачу управляющих импульсов на последовательный тиристорный ключ 4 раньше, чем появится импульс на выходе фазочувствительного блока 5 (момент прохождения тока нагрузки через нулевое значение), т,е. прио(нС д,где 6 - угол задержки от моментапрохождения тока нагрузкичерез нулевое значение;угол сдвига между напряжением и током нагрузки;с- угол дополнительной прбводимости, отражающий фазовыйсдвиг тока нагрузки, обусловленный наличием высших гармоник и зависящий как отпараметров нагрузки, так иот Формы напряжения.Заказ 1035 е лиал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 56НИИПпо д1303 Тираж 687 Государственн ам изобретени Москва, ЖПодпискомитета СССРи открытийРаушская наб., д.4