Трехфазный регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИН 5114 Н 02 М 5/1 ГГе1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВ 4,ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИ, (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт(56) Сизых Г.Н., Петров А.Б, Электропитание радиоустройств, М.: Связь,1976, с.104-108.Авторское свидетельство СССР9 485535, кл. Н 02 Р 13/04, 1972.Розанов Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники. М.: Энергия1979.(54) ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для плавного .и точного регулирования и стабилизации по амплитуде напряжений переменного тока. Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения, повышение точности и быстродействия. Преобразователь содержит два трехфазных трансформатора, первичные обмотки 1 и 2 которых соединены последовательно в звезду и подключены к выводам 3 питающей сети. Их вторичные обмотки5 соединены встречно-последователь1246276 5 О 5 но. К выводам вторичных обмоток 4подключен датчик напряжений 6, выходом соединенный с одним из входовблока управления (БУ) 7. Другойвход БУ 7 подключен к блоку 8 задающего напряжения. Трансформаторы имеют управляющие обмотки 9,10, которые с помощью управляющих ключей11-13 и 17-19 первой группы подключаются к транзисторам 14-16 первойгруппы, выполняющим роль регулируемых сопротивлений, Такое подключениеобмоток 9,10 к транзисторам 14-16обеспечивает размагничивание соответствующих трансформаторов. Подмагничивание трансформаторов обеспечивается путем подключения управляющихобмоток 9,10 к транзисторам 26-28второй группы с помощью управляющихключей 20-,25 второй группы УпраВляю 1Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для плавного и точного регулирования и стабилизации по амплитуде напряжений переменного тока в тех областях применения, когда существуют особые требования к форме и симметрии регулируемых синусоидальных напряжений, например, для обеспечения ровного движения асинхронного электродвигателя в пределах одного оборота ротора двигателя, на радиозаводах при настройке телевизоров и радиоприемников и др,Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения, повышение точности и быстродействия.На чертеже показан пример конкретного выполнения устройства.Первичные обмотки 1 и 2 двух трехфазных трансформаторов соединены последовательно в "звезду" и подключены к выводам 3 питающей сети, их вторичные обмотки 4 и 5 соединены встречно-последовательно. Разность напряжений этих обмоток (оба трехфазных трансформатора одинаковые) составляет выходное напряжение устройства. К выводам вторичных обмоток 4 первого трехфазного трансщие цепи ключей и транзисторов подключены к выходам БУ 7. Введение режима подмагничиваниясо стороны управления уменьшает падение выходных напряжений и облегчает нагрузочный режим транзисторов14-16. Введение отрицательной обратной связи по выходным напряжениям,снимаемой с датчика напряжения б исравниваемой в БУ 7 с управляющимнапряжением блока 8, увеличиваетточность и быстродействие управления. Одновременное регулированиенапряжений по всем трем фазам обеспечивает симметрию выходных Фазныхнапряжений. Плавное и непрерывноеизменение сопротивлений транзисторов обеспечивает плавность и непрерывность регулирования выходных напряжений, 1 ил. 2Форматора присоединен датчик 6 напряжений, выход которого связан с одним из входов блока 7 управления. Другой вход блока 7 управления подключен к блоку 8 задающего напряжения.Первый и второй трансформаторы имеют управляющие обмотки 9 и 10 соответственно, Управляющие обмотки 9 шунтированы каждая соответственно ключами 11-13 первой группы, которые могут подключать обмотки 9 к транзисторам 4-16 первой группы, Эти же силовые транзисторы могут быть подключены к управляющим обмоткам 10 второго трансформатора ключами 17-19 первой группы, При подключении управляющих обмоток 9 к транзисторам 14-16 размагничивается первый трехфазный трансформатор, при подключении управляющих обмоток 10 - второй. Транзисторы 14-16 выполняют роль регулируемых сопротивлений,Кроме размагничивания трехфазных трансформатороВ предусмотрено и их подмагничивание с помощью тех же управляющих обмоток 9 и 10. Для этого управляющие обмотки 9 (10) соединены через ключи 20-22 (23-25) и общие транзисторы 26-28 с выводами 3 питающей сети. Ключи 11-13 и 17-19 итранзисторы 14-16 относятся к первойгруппе - они предназначены для размагничивания трехфазных трансформаторов, Ключи 20-25 и силовые транзисторы 26-28 принадлежат второй группе - с их помощью трехфаэные трансформаторы подмагничиваются. Управляю 1 О 15 20 35 40 45 двух напряжений. Величины сопротивлеО 55 щие цепи ключей 11-13, 17-19, 20-22 и 23-25 и управляющие цепи транзисторов 14-16 и 26-28 подключены к выходам блока 7 управления.Устройство работает следующим образом.В исходном положении на выходе блока 8 задающего напряжения сигнал управления равен нулю и напряжения на выходах блока 7 управления отсутствуют, Обе группы ключей 11 - 13(17- -19) и 20-22(23-25) закрыты, транзисторы 14-16 и 26-28 заперты. Напряжение питающей сети с выводов 3 делится поровну на первичных обмотках 1 и 2, поэтому напряжения на вторичных обмотках 4 и 5 также имеют половинные значения. Поскольку обмотки 4 и.5 включены встречно, то выходные напряжения равны нулю.При появлении задающего напряжения (сигнала управления) на выходе блока 8 положительной (отрицательной) полярности открываются ключи 11-13и 23-25 (ключи 17-19 и 20-22). Приположительной полярности задающегонапряжения обмотки 9 шунтируютсятранзисторами 14 - 16 и первый трехФазный трансформатор размагничивается, а управляющие обмотки 10 подключаются к выводам 3 сети через транзисторы 26-28 и второй трехфазныйтрансформатор подмагничивается. Приэтом магнитные потоки первого трехфазного трансформатора уменьшаются,а второго трехфазного трансформатора увеличиваются. Вследствие этого напряжения вторичных обмоток 4 уменьшаются, а напряжения вторичных обмоток 5 увеличиваются, Появляются выходные напряжения как разность этих ний транзисторов 14-16 и 26-28 зависят от величины задающего напряжения блока 8. При максимальной величине задающего напряжения сопротивления транзисторов 14-16 и 26-28 минимальны и первый трехфазный трансформатор полностью раэмагничен - напря-жения на обмотках 4 отсутствуют. Все 25 30 питающее напряжение сети с выводов3 прикладывается к первичным обмоткам 2. Выходное напряжение максимально и определяется полным напряжением обмоток 5.При отрицательной полярности задающего напряжения с блока 8 ключи11 - 13 и 23-25 запираются и открываются ключи 17-19 и 20-22, Теперьуже первый трехфазный трансформаторподмагничивается, а второй - размагничивается и выходные напряжения,снимаемые с выводов обмоток 4, меняют фазу синусоиды на 180 град, Вэтом режиме устройство работает аналогично.Присоединение к выводам обмоток4 нагрузки вызывает протекание токапо вторичным обмоткам 4 и 5, этотнагруэочный ток уменьшает выходныенапряжения, так как ток нагрузки подмагничивает размагничиваемый трехфазный трансформатор и размагничиваетподмагничиваемый трехфазный трансформатор,Введение в предлагаемом устройстве дополнительного режима подмагничивания со сгороны управления умень.шает падение выходных напряжений иоблегчает нагрузочный режим силовыхтранзисторов 14 - 16 размагничивания.Увеличиваются точность и быстродействие управления. Для дополнительного повышения точности и быстродействия регулирования напряжений придействии на практике ряда возмущений (изменение напряжений питающейсети, изменение температуры окружаю"щей среды, падения напряжения на обмотках и др,) в предлагаемом устройстве введена отрицательная обратнаясвязь по выходным напряжениям, снимаемая с датчика 6 напряжения. Выходное напряжение датчика 6 сравнивается в блоке 7 управления с управляющим напряжением блока 8. Есливыходные напряжения уменьшаются,то блок 7 управления увеличивает напряжение на своих выходах, что приводит к уменьшению сопротивления транзисторов 14-16 и 26-28 и к восстановлению прежней величины выходных напряжений. При использовании в блоке7 управления интегрирующего звенавыходные напряжения в установившемся режиме точно соответсвуют заданию,Ключи 11-13, 17-19, 20-22 и 23-25(в их качестве можно использовать,1246276 Составитель И.ГоловиноваТехред О.Сопко ,Корректор 0 Луговаяс. Редактор А. Ворович Тираж 631 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Заказ 4016/51 ПодписноеПроизводственно-полиграфическое, предприятие г.ужгород, ул.Проектная, 4 тиристоры или симисторы) открываются и закрываются в момент переходачерез нуль синусоидальных напряжений,а сопротивления транзисторов 14-16размагничивания и транзисторов 26-28намагничивания остаются неизменнымина протяжении всего периода синусоидайьных напряжений, Поэтому искажения отсутствуют и выходные напряжения сохраняют свою синусоидальнуюформу. Регулирование напряжений проводится одновременно по всем тремфазам, что обуславливает симметриювыходных фазных напряжений. Если даже питающие напряжения сети на выводах 3 несимметричны, то дополнительным изменением сопротивлений соответствующих транзисторов можно добиться симметрии выходных регулируемых напряжений. Плавность и непрерывность регулирования выхоцных нап"ряжений осуществляется за счет того,что сопротивления транзисторов изменяются плавно и непрерывно. Формула изобретения Трехфазный регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий блок управления и два трехфазных трансформаторов, каждый из которых имеет первичные, вторичные и управляющие обмотки, при этом первичные и вторичные обмотки одного трехфазного трансформатора соединены пофазно последовательно с соответствующими обмотками второго трехфазного трансформатора,свободные выводы первичных и вторичных обмоток соединены соответственнос входными и выходными выйодами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения формы выходногонапряжения, повышения точности ибыстродействия, в него введены две1 О группы транзисторов из трех транзисторов каждая и две г.уппы ключей иэшести ключей каждая, датчик напряжения и олок задающего напряжения,при этом управляющие обмотки каждо 1 го трехфазного трансформатора соединены в звезду и пофазно последовательно между собой, ключи первойгруппы включены попарно последовательно между свободными выводами уп 2 О равляющих обмоток соответствующейфазы, транзисторы первой группы включены между общими точками пар ключейпервой группы соответствующей фазыи общим выводом управляющих обмоток,2 Б ключи второй группы соединены последовательно с соответствующими управляющкми обмотками, их свободныевыводы пофазно соединены и связанычерез соответствующие транзисторыЗп второй группы с соответствующимивходными выводами, датчик напряжениявключен между выходными выводами ипервым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом блока задающего напряжения, авыходы - с управляющими цепями соответствующих ключей и транзисторов,