Регулятор переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 9) И 1) Г 1/44, Н 02 М 5/2 51) 4 ПИС ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИБЛ 110 ТЕ 14 АВТОРСН СлР М СО С 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ставропольский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР1020957, кл. Н 02 М 5/257, 1981.Авторское свидетельство СССР1104636, кл. Н 02 М 7/155, 1983, (54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке. Целью изобретения является повышение функциональной надежности регулятора напряжения при малых затратах мощности на управление. Блок фазового управления 5 формирует пачки высокочастотных импульсов управления в начале и конце интервала проводимости симистора 1. При малых токах нагрузки длительность пачки импульсов увеличивается и надежность включения симистораповышается. При невключении симистора 1 при заданной максимальной длительности пачки импульсов срабатывает триггер 4, который блокирует работу блока фазового управления 5, и регулятор выключается. При перегрузках по току аварийные режимы предотвращает цепь токовой защиты, включающая датчик тока 3, элемент сравнения 14, логический элемент ИЛИ 15 и триггер 4. Таким образом, надежность регулятора повышается за счет введения комплексной защиты от аномальных режимов и перегрузок. 3 ил, 1339517ния 32 на выходе интегратора 11 зависит от длительности пачки импульсов и от мгновенных значений напряжения 28.Предположим, что с момента времени Ь ток нагрузки становится меньше тока удержания симистора. Тогда длительность пачки импульсов увеличивается до такой величины, что напряжения 32 на выходе интегратора 11 достигает величины срабатывания порогового элемента 13. Сигнал с выхода последнего, проходя через логический элемент ИЛИ 15, приводит к срабатыванию триггера 4. Выходной сигнал 33 триггера 4 блокирует работу блока 5 фазового управления. При этом симистор 1 полно 50 55 Изобретение относится к электротехникеи может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на активно-индуктивной нагрузке.Цель изобретения - повышение функциональной надежности регулятора напряжения при малых затратах мощности на управление,На фиг. 1 представлена схема регулятора переменного напряжения; на фиг. 2 -блок фазового управления; на фиг. 3 - диа 10граммы, поясняющие работу регулятора.Регулятор переменного напряжения содержит симметричный тиристор (симистор)1 импульсный трансформатор 2, датчик 3тока, триггер 4, блок 5 фазового управления, имеющий первый 6, второй 7 и третий8 входы, первый 9 и второй 10 выходы,интегратор 11 с цепью 12 обнуления, пороговый элемент 13, элемент 14 сравнения,логический элемент ИЛИ 15, трансформатор 16 напряжения. 20Блок 5 фазового управления содержитвысокочастотный генератор 17, первый выпрямитель 18, формирователь 19 синхронизирующих импульсов, генератор 20 пилообразного напряжения, первый нуль-орган 21,логический элемент И 22, импульсный усилитель 23, второй нуль-орган 24, второйвыпрямитель 25.Регулятор переменного напряжения работает следующим образом.До появления импульсов 26 переменногонапряжения на нагрузке Х. блок 5 фазового управления вырабатывает на первомвыходе 9 пачки импульсов 27 (фиг. 3), ана втором выходе 10 - отрезки синусоидыдлительностью от а до л (а - угол управления, зависящий от напряжения управления ). Этими импульсами включается симистор 1, и на нагрузке 7. появляетсяпеременное напряжение. В зависимости отвеличины тока нагрузки и скорости нарастания его до тока удержания симистора, последнии включается одним или сериен импуль 4сов (1, Ь, 1, фиг. 3). При появлении импульсов 27 управления на управляющемвходе цепи 12 обнуления интегратора 1создаются условия для интегрирования напряжения 28, поступаюгцего на вход интегратора 11. Максимальное значение напряжестью запирается и исключается работа регулятора переменного напряжения в однополупериодном режиме с постоянной составляющей тока.Блок 5 фазового управления формирует напряжение 28 на выходе первого нуль-органа 21 при превышении сигнала на выходе генератора 20 пилообразного напряжения значения напряжения управления ). В рабочем режиме напряжение на входе 8 равно нулю. При срабатывании нуль-органа 21 на его выходе появляется напряжение 28 в виде отрезка синусоиды, так как питание его осуществляется от пульсирующего выпрямленного напряжения (выпрямитель 8). Напряжение такой формы на выходе нуль- органа 21 исключает возможность появления сигнала на выходе интегратора 11, достаточного для срабатывания порогового элемента 13 при формировании повторной пачки импульсов 27 управления в конце интервала проводимости (время, близкое к 1).Формирование повторных пачек импульсов 27 позволяет поддержать симистор 1 в проводящем состоянии вплоть до перехода синусоиды через нуль (Ь, фиг, 3). Дли. тельность этих пачек т определяется сравнением напряжения 31 с выхода выпрямителя 25 с опорным напряжением)оп, и может устанавливаться в зависимости от величины и характера нагрузки регулятора. Импульсы управления на выходах логического элемента И 22 и импульсного усилителя 23 формируются при условии, что напряжения 28, 29 и 30 соответственно с выходов нуль-органа 21, высокочастотного генератора 17 и нуль-органа 24 имеют значение больше нуля. Высокочастотный генератор 17 переводится в колебательный режим передним фронтом напряжения 31 с в ых ода вы п ря м и тел я 25.При перегрузках регулятора напряжения сигнал с выхода датчика 3 тока превышает установленное значение опорного напряжения 1)о Г 1 ри этом на выходе элемента 14 сравнения появляется сигнал, который, проходя через логический элемент ИЛИ 15, также приводит к срабатыванию триггера 4.Так как блок фазового управления формирует пачки импульсов ограниченной длительности (значительно меньшей длительности интервала проводимости симисто. ра 1), надежность включения симистора обеспечивается при малых затратах мощности управления и малых габаритах блока управления. Дальнейшее повышение надежности регулятора переменного напряжения достигается за счет исключения однополупериодных (аномальных) режимов, могущих привести к развитию больших токов при работе регулятора на трансформаторную нагрузку, Если перегрузка по току все же возникает, аварийные режимы пре 339517дотвращаются максимальной токовой защитой.Таким образом, в предлагаемом регуляторе принят комплекс мер для повышения его надежности. Экономический эффект может быть достигнут за счет исключения затрат на ремонт вышедшего из строя оборудования.Формула изобретенияРегулятор переменного напряжения, содержащий симистор, импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к цепи управления симистора, блок фазового управления, в состав которого входят последовательно включенные первый выпрямитель, формирователь синхронизирующих импульсов, генератор- пилообразного напряжения и первый нуль-орган, высокочастотный генератор, логический элемент И, к входам которого подключены выход первого нуль-органа и выход высокочастотного генератора, импульсный усилитель, выход которого является первым выходом блока фазового управления и подключен к первичной обмотке импульсного трансформатора, а первый вход его, предназначенный для подключения к выходу блока управляющего напряжения, подключен к второму входу первого нуль-органа, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности регулятора напряжения при малых затратах мощности на управление, в него введены интегратор с цепью обнуления, пороговый элемент, элемент сравнения, логический элемент ИЛИ, триггер, датчик тока, трансформатор напряжения, а в блок фазового управления - второй нуль-орган и второй выпрямитель, вход которого являетс я вторым входом блока фазового управления, причем выход первого выпрямителя подключен к цени питания первого нуль-органа, третий вход которого является третьим входом блока фазового управления, а выход - вторым выходом блока фазового управления, третий вход логического элемента И подключен к выходу второго нуль- органа, к входам которого подключены выход второго выпрямителя и введенный первый источник опорного напряжения, выход второго выпрямителя подключен также к входу высокочастотного генератора, причем первый выход блока фазового управления подключен к входу цепи обнуления интегратора, а второй выход - к входу интегратора, выход интегратора подключен к вхо ду порогового элемента, выход которогосоединен с первым входом логического элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход элемента сравнения, входы которого соединены с выходом датчика тока, последовательно включенного с симистором и подключенного к входному выводу, и с введенным вторым источником опорного напряжения, выход логического элемента ИЛИ подключен к входу триггера, выход которого соединен с третьим входом блока ЗО фазового управления, второй вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора напряжения, первичная обмотка последнего подключена к выходным выводам регулятора.Составитель А. ВолковаРедактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. ПожоЗаказ 42 9/37 Тираж 863 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4