Тиристорный регулятор напряжения

1244755управляющим электродом тиристора 1.Р 13 - с коллектором транзистора 11. Цепь из параллельно соединенных кон- Анод вентиля 5 подключен к точке денсатора .17 и диода 18 включена меж- соединения Р 3 и конденсатора 4.Введу катодом тиристора 1 и общей точ- дение Р 15 и Р 16, РЗ и конденсатора кой соединения Р 15 и Р 16. Катод 17 и диода 18 приводит к тому,что диода 7 через Р 8 соединен с базой отрицательный период сетевого напря. транзистора 11. Аноды диодов 6, жения,целится на два интервала. подключены к свободному выводу цепи Свойство этих интервалов таково,что нагрузки 2. Катод диода 6 черезесли положительное напряжение прик- Р 3 и конденсатор 4 соединен с като- вкладывается к аноду тиристора 14 в дом тиристора 1 и одной из общих первом интервале, то это приводит точек соединения параллельной цепи к включению этого тиристора, а есиз конденсатора 9 й Р 10. Другая ли - вц втором, то включения не прообщая точка соединения конденсатора исходит, Таким образом, обеспечива и Р 10 подключена к общей точке ,ется исключение эффекта перерегулиросоединения анода тиристора 14 с като- вания при углах. управления 0 М ) дом управляемого вентиля 5, а через 180 о. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к тиристорному регулированию напряжения в сетях переменного тока, и является дополни-. тельным к основному по авт, св.У 1022281.Цель изобретения - увеличение надежности за счет исключения пере- регулирования при углах управления меньше нуля,Иа Фиг. 1 изображена схема тиристорного регулятора .напряжения; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства Тиристорный регулятор напряжения содержит, силовой тиристор 1, нагрузку 2, резистор 3, конденсатор 4, управляемьй вентиль 5, диод 6, через резистор 3 связанный с конденсатором 4, второй диод 7, второй резистор 8, второй конденсатор 9, параллельно подключенный к четвертому резистору 10 транзистор 11, связанный через резистор 8 и диод 7 входом, третий резистор 12, пятый резистор 13, тиристор 14 подключенный к входу тиристора 1, шестой резистор первый дополнительный) 15, седьмой резистор 16, (второй дополнительный), параллельно соединенные третий конденсатор 17 и диод 18 (дополнительные) . Тиристорный регулятор напряжения работает следующим образом.Время, в течение которого транзистор 11 открыт л тиристор 14 подготовлен к включению в случае поступления на его анод положительного потенциала, зависит от угла проводимости силового тиристора 1 в положительный полупериод (Фиг, 2).Действительно если постоянная времени-ф Ф , Р ь То-- с,п = сП-где К; вКц - сопротивления резисторов 15 и 16;- сопротивление нагрузкиС,1 - емкость конденсатора 17;Т - период сетевого напряжениято напряжение на конденсаторе 17 пропорционально интегралу ст напряжения на силовом тиристоре.Конденсатор 17 заряжается с момента начала положительного полупериода до момента включения силового тиристора,а оставшуюся часть положительного полупезиода учитывая выражеиие (1) напряжение на конденсаторе о:тается примерно постоянным фиг+ 2 а), С мо.- мента начала отрицательного полупеоиода к.":денсатор 17 начинает разря 3 1244 жаться (перезаряжаться) через резистор 15, а также по цепи, состоящей из резистора 16, промежутка база-эмиттер транзистора 11, управляющего перехода тиристора 14, управляющего перехода силового тиристора 1. При/чем длительность Т интервапа Т в течение которого происходит разряд конденсатора до нуля, ввиду равенства формы отрицательной и положитель О ной полуволн равна длительности его заряда, т,е.(время здесь и далее рассматривается 15 в угловом измерении).яВ оставшуюся часть Т отрицательного полупериода, длительность которой, равна20диод 18 фиксирует напряжение конденсатора 17 на нулевом уровне, чтоисключает зависимость начальных условий заряда конденсатора от значения 3, в предыдущем периоде. В течение интервала Т конденсатор 17,частично разряжаясь по цепи Я,поддерживает транзистор 11 в открытомсостоянии. При этом создаются условия для включения тиристора 14 черезоткрытый транзистор 11 и резистор13, если на конденсаторе 9 появляется достаточный положительный потенциал. В интервале времени Т тран//зистор заперт и тиристор 14 не включается даже при каличии напряженияна конденсаторе 9, В течение положительного палупериода транзистор всег да надежно открыт входным током черездиод 7 и резистор 8 при любом значении. 3,Таким образом, за счет дополни тельного введения резистора 15, одним выводом подключенного к аноду силового тиристора, а другим выводом через дополнительно введенный резистор 16 - к базе транзистора, и цепочки из параллельного соединения конденсатора 17 и диода" 18, а также за счет подключения катода диода 18 к другому выводу резистора 16, а его анода - к катоду силового тирис тара отрицательный период сетевого напряжения как бы делится на два ин//тервала Т и Т длительностью Т 755и Т " соответственно (фиг, 2), причем свойство этих интервалов таково, что если положительное напряжение прикладывается к аноду тиристора 14 в интервале Т , то это приводит к включению этого тиристора, а если - в интервале Т , то включение не про//исходит.Работа устройства при различных углах происходит следующим образом.Если управляющий импульс поступает на вход управляемого вентиля 5 во вуемя положительного полупериода (180 ( й ( 0),то конденсатор 4, предварительно заряженный через диод 6, отдает часть заряда конденсатору 9. Поскольку во время положительного полупериода условия, необходимые для включения тиристора 14, выполняются, то тиристор 14 включается и конденсатор 9, разряжаясь через управляющий переход силового тиристора,включает последний. Если управляющий импульс поступает на вход управляемого вентиля 5 по начала положительного полупериода, но при этом не выходцт за пределы интервала Т (длительность которогозависит от угла проводимости силового тиристора /1 в предшествующем положительном полупериоде), то конденсатор 4 отдает часть заряда конденсатору 9. Если сопротивление резистора 10 выбрать такой величины, чтобы за сравнимое с длительностью полупериода время напряжение на конденсаторе1 существенно не изменяется, то оно остается примерно постоянным до начала положительного полупериода (фиг, 2), В начале положительного полупериода конденсатор разряжается и включает силовой тиристор, В данном случае угол управления о ) у,оа= 180 . Поэтому на основании выражения (3) можно утверждать,что в следующий отрицательный полупериод интервал Т занимает почти всю длительность, этого полупериода, а заряд появившийся на конденсаторе/9 в любой момент времени в этом полупериоде, сохраняется практически без изменениядо начала очередного положительного полупериода,Это в свою очередь означает, что верхнийпредел допустимых углов управления,задаваемых внешним устройством управления, равен 36055 Ьтем самым повышена надежность устройства.Если условие (1) не выполняется в достаточной степени, то это приво. дит к некоторому уменьшению величины нижнего предела допустимых значений но принцип работы устройства остается без изменений. Формула изобретения Т Т Т Составитель Е.калинкинТехред О. Гортвай Корректор С.Иек акаэ 39255 Тираж 631Государствен Подписноего комитета СССРний н открытийРаушская наб., д. по делам иэобрете113035, Москва, Ж, 4/ производственно-полиграическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 12447Если управляющий импульс поступает в интервале отрицательного полу- периода (это может иметь место при постепенном уменьшении угла управления ф до значений й ( 0 или при первоначальной подаче импульса управления во время действия отрицательного палупериода), то конденсатор 9 не сохраняет свой заряд до начала положительного полупериода, 10 а мгновенно разряжается через открывшийся тиристор 14 и управляющий переход силового тиристора. При этом включение силового тиристора не происходит, поскольку. на его аноде отрицательное напряжение. На основании выражения (2) можно заключить что в следующий отрицательный полу- период интервал Тзанимает почти всю его длительность, а заряд,пояЬив шийся на конденсаторе 9 в любой момент этого,полупериода, мгновенно снимается путем разряда через тиристор 14 и управляющий переход силового тиристора, включение которого не 25 происходит,Это означает, что эффект перерегулирования, свойственный известному устройству при углах управления 0)о- 180 , исключен, ио Тиристорный регулятор напряжения по авт. св. В 1022281, о т л и ч аю щ и й с я тем,что, с целью увеличения надежности за счет исключе ния перерегулирования при углах управления меньше нуля, в него введены два дополнительных резистора и соединенные параллельно до олнительные конденсатор и диод, при этом первый вывод первого дополнительного резистора подключен к аноду силового тиристора, другой его вывод через второй дополнительный резистор подключен к базе транзистора, катод дополнительного диода подключен к другому выводу первого дополнительного резистора, а его анод - к катоду силового тиристора.