Регулятор переменного напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик оц 752672(53) Уд К 621.314. .57 (088.8) ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А, М. Ковалев, Б. П. Рязанов и В. Д. Смоляков Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института(54) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к регуляторам переменного напряжения, и может быть использовано, например, в устройствах управления конаенсаторными электродвигателями систем автоматики.Известен регулятор переменного напряжения, содержащий встречно-параллельно соединенные силовые тиристоры, включенные между вхоаными и выходными выводами 11,1.Известен также регулятор переменного напряжения, в котором кроме силовых используются вспомогательные тиристоры, шунтирующие выходную цепь на интервалах запертого СОстояния силовых тиристо ров 12,.Наиболее близким по технической сущности к йредлагаемому является регулятор переменного напряжения, соаержащий сиповой трансформатор, вторичные обмотки ко торого связаны с выходными вывоаами через тиристоры, а также управляющее и синхронизирующее устройства 3. 2Однако в таком регуляторе не обеспечивается эффективное выделение первой гармоники выходного напряжения на нагрузке в силу того, что при запертом состоянии силовых тиристоров напряженэ на нагрузке может.не быть равным нупто.Это снижает КПД регулятораКроме того, в управляющем устройстве требуется применение выходных каскадов, обеспечивающих гальваническую развязку с силовой цепью, что усложняет управляющее устройство.Цель изобретения - повышение КПД. устройства управления. Поставленная цель аостигается тем,что регулятор переменного напряжения, содержащий входной трансформатор, первичная обмотка которого связана со вхоа ными выводами, а аве вторичных с аву-: мя соответствующими силовыми тиристорами, а также управляющее и синхрониэирующее устройства, снабжен дополнительным трансформатором, первичные Обмр лспо3 7526которого включены, каждая взаимно-встреч=но и последовательно с соответствующимисиловым тиристором и вторичной обмоткойвходного трансформатора, и, кроме того,шунтированы, каждая, дополнительнымтиристором, включенным встречно по отношению к силовому, а вторичная обмотка - ,связана с выходными выводами, причемуправляющее устройство выполнено в видесостоящего иэ последовательно соединенных транзисторов ключа, вход которогосвязан с входными выводами регулятора,а выход - с управляющими электродамисиловых тиристоров, и триггера, раздельные входы которого подключены к выходам синхронизирующего устройства, а выходы. - связаны через токоограничивающиерезисторы с управляющими электродамисоответствующих дополнительных тиристоров, 2 ОНа фиг. 1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема регулятора; на фиг, 2 -временные диаграммы, поясняющие работурегуля тора.Регулятор содержит входной трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичными обмотками 3 и 4, которые связанычерез силовые тиристоры 5 и 6 с первичными обмотками 7 и 8 дополнительноготрансформатора 9, вторичная обмотка 10которого. связана с выходными выводами.Обмотки 7 и 8 шунтированы дополнительными тиристорами 11 и 12, Устройствоуправления включает в себя ключ 13 натранзисторах 14 и 15, а также триггер16, выходы которого связаны через резисторы 17 и 18 с управляющими электродами тиристоров 11 и 12,Регулятор работает следующим обра О зом,При подаче сетевого напряжения на обмотку 2 трансформатора 1 на его вторичных обмотках 3 и 4 появляются переменные напряжения (фиг, 2 а, б). При 4 появлении на входах ключа 13 соответсч- вующих сигналов (фиг. 2 в, г) транзистор 14 ключа отпирается, обеспечивая поступление тока управления в цепи управляющих электродов тиристоров 5 и 6. При этом тиристор, у которого анодное напряжение положительно, отпирается (например, тиристор 5). К нагрузке через первичную 7 и вторичную 10 обмотки трансфррматора 9 прикладывается питающее напряжение, кривая которого имеет форму отрезка синусоиды, соотв"тствующую некоторому углу управления, задаваемому синхрониэирующим устройством. 72 4Когда кривая напряжения питания переходит через нуль, отпирающие импульсы с управляющих электродов тиристоров 3 и 6 снимаются и отпирается тиристор 1 1,(фиг, 2 д е), Тиристор 5 при этом запирается,В следующем полупериоде в работе участвуют тиристоры 6 и 12. Кривая выходного напряжения представлена на фиг, 2 ж.Таким образом, за счет использования дополнительных тиристоров обеспечивается практически нулевое выходное сопротивление регулятора как на интервалах проводимости силовых тиристоров, так и на интервалах их запертого состояния, когда ток проводят дополнительные тиристоры. Иопользование же дополнительного трансформатора позволяет создать схему, в которой катоды всех четырех тиристоров объединены, и тем самым исключить необходимость применения устройств гальванической развязки, в управляющем устройстве.Формула изобретенияРегулятор переменного напряжения, содержащий входной трансформатор, первичная обмотка которого связана со входными выводами, а две вторичных - с двумя соответствующими силовыми тиристорами, а также управляющее и синхронизирующее устройства, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дополнительным трехобмоточным трансформатором, первичные обмотки которого включены, каждая, вэаимновстречно и последовательно с соответствующими силовым тиристором и вторичной обмоткой входного трансформатора и, кроме того, шунтипованы, каждая дополнительным тиристором, включенным встречно по отношению к силовому, причем вторичная обмотка - связана с выходными выводами, а управляющее устройство выполнено в вице состоящего из двух последовательнофЪсоединенных транзисторов ключа, вход которого связан с входными выводами регулятора, а выход - с управляющими электродами силовых тиристоров, и триггера, раздельные входы которого подключены к выходам синхронизирующего устройства, а выходы - связаны через токоограничивающие резисторы с управляющими электродами соответствующих дополнительных тиристоров.5Источники ивформации,принятые во внимание при экспертиз1, Лекоргийе Ж, Управляемые алектческие венгили и их применение. М., "Эне:гии, 1971 с. 432, рис. 5. 22. 7526 72 6.2, Авторское свиаещльство СССРе М 541157, кл.05 Г 1/20, Н 02 Рри Й/16, 1974,г 3. Авторское свиаетельство СССРМ 551787, кл, Н 02 Р 7/58, 1969.782672 а) 760/16 Тираж 783БНИИПИ Государственного комитедо делам изобретений.и.откры113035, Москва, Ж, Рауасаая ПоапнсноеСССР Заказ аб.,тф, г, Ужгороа, ул. Проектн филиал ППП Составитель А. Сытин тор В, Романенко Техреа М. Рейвес Корректор М. Кост