Стабилизатор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН 2 СПУБЛ б 114 0 05 Р ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 1104484, кл. 0 05 Р 1./44, 1983.(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания переменного тока и является дополнительным к изобретению по авт,св,Р 1104484. Целью изобретения является повышение надежности стабилиза -ции и улучшение массогабаритных показателей. Цель достигается тем, что в устройство введены усилитель-ограничитель 11, узел 12 сравнения иоптронное реле 13. При изменении выходного напряжения с датчика 4 напряжения на вход усилителя-ограничителя 11 и один из входов узла 12 поступает сигнал. На другой вход узла12 поступает пилообразное напряжение, В результате формируются импульсы, которые через реле 13 подаютсяна усилитель 9, Усилитель подключает резистор 1 О черезвыпрямительныймост 7 к дросселю 1, уменьшая темсамым коэффициент передачи 1,С-контура стабилизатора и изменяя выход- .ное напряжение. При установлении выходного напряжения в допустимых пределах резистор 10 отключается атпервого линейного дросселя 1, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к мощным стабилизаторам переменного напряжения.Целью изобретения является повышение надежности стабилизации и улучшение массогабаритных показателей.На чертеже изображен стабилизатор переменного напряжения.Устройство состоит из линейного дросселя 1, конденсатора 2, компенсатора 3 реактивной мощности, датчика 4 выходного напряжения (выполненного на основе мостовой схемы выпрямителя и подключенных к ее плюсовому выходу перного и второго пороговых элементов ), соединенного с выходными зажимами стабилизатора, первого усилителя 5, собранного на двух оптронных тиристорах, вход которого соответстнующими выводами связан с выходом датчика 4 выходного напряжения, коммутирующего тиристора 6, управляющим электродом и анодом соединенного с соответствующими выходами первого усилителя 5, первого выпрямительного моста 7, на выходе которого включен коммутирующий тиристор 6, второго порогового элемента на динисторе, подключенного к плюсовому выходу второго выпрямитель- ного моста 4, узла 8 управ, пения тиристорами, второго усилителя 9, выполненного на одной транзисторной оптопаре и двух оптронных тиристорах, шунтирующего резистора 10, соединенного через выходные выводы второго усилителя 9 с выходом первого выпрямительного моста 7, усилителй-ограничителя 11, входными выводами соответственно подсоединенного к выходу второго выпрямительного моста 4, а выходными выводами подключенного к входным выводам узла 12,сравнения, выходы которого соединены с одним из светодиодон оптронного реле 13,. другой светодиод которого подключен к второму пороговому элементу второго выпрямительного моста 4, а фото - тиристор оптронного реле анодом соединен с плюсоным выводом первого выпрямительного моста 7 и катодом соответственно с выводом второго усилителя 9.Узел 8 управления тиристорами слу" жит для формирования отпирающих импульсов тиристоров компенсатора 3 реактивной мощности.51015 20 25 30 Стабилизатор работает следующим образом.При изменении входного напряжения под действием дестабилизирующих факторов на выходе стабилизатора с датчика напряжения, выполненного на базе ныпрямительного моста 4, соотнетстнуощим образом поступает сигнал на нход усилителя-ограничителя 11, выполненного по схеме масштабного усилителя-огранкчителя.Усиленный сигнал соответственно подается на один иэ входов гибридного порогового ткристора узла 12 сравнения, а на другой вход с конденсатора поступает пилообразное напряжение, синхрониэиронанное с сетью, (Электропитание ускпителя-ограничителя 11 и узла. 12 сравнения осуществляется темже переменным напряжением, что к первый линейный дроссель 1, благодаря оптронной гальванической развязке и построению цепей питания. Временное напряжение выпрямляется и через баластное сопротивление подается на кремневые стабилитроны, которые ограничивают его амплитуду. Пульсирующее напряжение имеет форму трапеции со стабилизированной амплитудой. Оно и кспользуется для питания усилителя- ограничителя 11 и схемы 12 сравнения и одновременно синхронизирует их работу с сетью). 35 О 45 50 55 В моменты времени, когда уровни напряжений входов гибридного порогового тиристора выравниваются, .последний срабатывает. При этом вырабатываются импульсы, сдвинутые относительно начала полуперкода напряжения на угол, пропорциональный сигналу ошибки на входе операционного усилителя-ограничителя 11 . Эти импульсы возбуждают соответствующий светодиод оптронного реле 13, фототиристор которого, освещаясь, включается. Через светодиод оптотиристора второго усилителя 9 от момента подачи импульса до конца полупериода пройдет ток (такое расширение импульса необходимо из-за активно-индукткнного характера нагрузки устройстна), Затем второй усилитель 9 подключит шунтирующий резистор 10 через первый ныпрямительный мост параллельно первому линейному дросселю, уменьшая коэффициент передачи ЬС-контура стабилизатора, т.е. изменяя выходное напряжение. (Выход1244645 4 10 20 25 30 затора поддерживается на заданномуровне.При изменении угла уиравлениявклю40чением шунтирующего резистора 10 от0 до 90 резко изменяется коэффицио дент передачи с изменением общей проводимости разветвленной части цепипервого линейного дросселя 1 и шунти рующего резистора 10, При этом заметно сокращается продолжительность переходного процесса, так как вход взону регулирования менее длйтелен,чем при коммутации реактора (компенсатора 3 реактивной мощности),Таким образом, при определенных фазовых углах коммутации шунтирующего резистора 10, включенного через первый выпрямительный мост 7 парал. лельно первому линейному дросселю 1 на выходе стабилизатора при различных возмущениях входного и выходного ное напряжение устройства контролируется элементами обратной связи - вторым выпрямительным мостом 9 на выходе стабилизатора и усилителем- ограничителем 11. Таким образом, цепь обратной связи замыкается, и происходит стабилизация установленного уровня выходного напряжения уст . ройства).Как только напряжение на выходе стабилизатора спадает до номинального, шунтирующий резистор 1 О через некоторое время отключается от первого линейного дросселя 1.С момента окончания действия сигнала от датчика выходного напряжения 4 шунтирующий резистор 10 продолжает оставаться включенным на не,которое время, не превышающее длительности полупериода, так как оптронный выходной тиристор второго усилителя 9 будет открыт до конца полупериода. При последующих возмущениях, вызванных скачком амплитуды выходного напряжения, усиленный сигнал ошибки снова подключит шунтирующий резистор 10 в диагональ первого выпрямительного моста и т,д.Таким образом, в переходном режиме (сброс и наброс нагрузки или провал и всплекс входного напряжения) при определенных фазовых углах подключения шунтирующего резистора 10 через первый выпрямительный мост 7 к первому линейному дросселю 1 устройства, коэффициент передачи изменяется, а напряжение на выходе стабилинапряжений стабилизатора поддерживается выходное напряжение на заданном уровне. ( Такой метод фазовой коммутации шунтирующего резистора 1 О сопровождается изменением реактивной мощности и, следовательно, приводит кизменению напряжения нагрузки и может считаться простым средством регулирования выходного напряжения устройства).При нормальной работе устройства возможна и одновременная работа основ" ного и вышеуказанного узлов управления устройства, В этом случае осуществляется комплексное воздействие на параметры электрической энергии посредством регулирования развиваемых мощностей шунтирующим резистором 10 и вторым линейным дросселем 3 сверх мощности конденсатора 2, для гашения максимального выходного напряжения, А чем больше число управляемых элементов, тем меньше суммар.ная установочная мощность входящих в состав устройства реактивных элементов, а следовательно, и несколько улучшаются массогабаритные показатели стабилизатора в целом. При этом также обеспечивается и защита аппаратуры от значительных перенапряжений и токов переходных процессов, а коэффициент нелинейных искажений на выходе стабилизатора при работе на выпрямителъное устройство составляет 72,Формула изобретения Стабилизатор переменного напряжения по авт,св. К 1104484, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности стабилизации и улучшения массогабаритных показателей, в него введены усилитель-ограничитель, узел сравнения и оптронное реле, вход усилителя ограничителя соединен с выходом датчика выходного напряжения, а выход подсоединен к плюсовому входу узла сравнения, который одним из выводов связан с анодом, а другим - с катодом первого светодиода оптронного реле, при этом другой вывод второго порогового элемента подключен к плюсовому выводу второго усилителя через пару второй светодиод-фототиристор оптронного реле, причем второй светодиод соединен анодом с плюсовым вывоцом второго порогового элемента,1244645 Составитель С. ЧернышеваТехред Н.Бонкало Редактор И, Слободяник Корректор С. Черни Заказ 3915/51 Тираж 836ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Производственно-политрафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 катодом - с отрицательным выводомвторого выпрямительного моста, аФототиристор анодом подключен к плюсовому выводу первого выпрямительного моста, а катодом - к плюсовому входу второго усилителя,