Устройство для регулирования испытательного переменного напряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск икСоцналистическикРеспубликОпубликовано 15,06,82. Бюллетень22 до делам изобретений н открй 1 тнй(53) УДК 621,316, ,7 22 ( 088. 8) Дата опубликования описания 15.06.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования переменного напряжения в тех случаях, когда предъявляются. высокие требования к синусоидальности формы выходного напряжения в пределах каждого полупериода при непрерывном "нарастании амплитуды выходного напря жения от полупериода к полупериоду по линейному закону, В частности, оно может использоваться при испытаниях нато пробой вентильных разрядников,Известны устройства для регулирования испытательного переменного напряжения, содержащие включенный последо 15 вательно с первичной обмоткой трансформатора регулирующий элемент - тиристорный регулятор 11 .Недостатком такого регулятора является искажение формы выходного напря-.20 жения при фазовом управлении тиристорами.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является регулятор переменного напряжения, содержащий балластное сопротивление, включенное последовательно с регулируемым элементом, Сопротивление секционировано и параллельно каждой секции включены контакты переклточателей, постепенно включающих секции 23Недостатком такого устройства является малое быстродействие и наличие подвижных контактов, требующих постоянного ухода, трудность синхронизации ключей с напряжением питающей сети.Замена контактных переключателей тиристорными позволяет повысить быстродействие такого регулятора переменного напряжения, однако недостатком устройства в данном случае является большое количество аппаратуры и оборудования, поскольку вместо каждого контактора требуется пара однонаправленных тиристоров или один, но более дорогой двунаправленный тиристор, Кроме того, отсутствует стабильность процесса испытания, что уменьшает дос93 5Р 15 3товерность полученных при испытаниирезультатов,Пель изобретения - повышение надежности устройства, точности регулирования и упрощение.Цель достигается тем, что в устрой-стве для регулирования испытательного. переменного напряжения, содержащемлинейный контактор, вход которого соединен с кнопкой фПуск, ограничительный дроссель, включенный последовательно с регулируемым элементом, балластное секционированное сопротивление, квыводам секций которого подключеныбыстродействующие управляемые ключии датчик пробоя, включенный последовательно с испытываемым элементом, вкачестве управляемых ключей, шунтируюших секций балластного сопротивленияиспользованы однополярные управляемыеключи, причем катоды всех четных ключей соединены с анодами всех нечетныхключей и крайним зажимом балластногосопротивления, являющимся началом отсчета секций, к нечетным выводам секций балластного сопротивления подключены катоды нечетных ключей, а четнымвыводам секций балластного сопротив-ления подключены аноды четных ключей.Также введены распределитель импульсов,две двухвходовые схемы совпадения И, двй 5 -триггера, схема ИЛИ, блок сигнализации, синхронизатор положительных иотрицательных полупериодов и синхронизатор отрицательных полупериодов, входы которых подключены к выходу линейного контактора, выход синхронизатора отрицательных и положительных полупериодов подключен к одному из входовпервой схемы И, второй вход первой схмы И подключен к выходу первого ЯВриггера, выход первой схемы И подкчен к входу распределителя импульсовуправления, второй выход которого подключен к управляющему входу первогоуправляемого ключа, а все остальныевыходы распределителя соединены с управляющими входами ключей в порядкеих нумерации со сдвигом на единицу,выход распределителя, номер которогобольше ма единицу номера последнеготириетора, подключен к устанавливающему входу второго ЙБ -триггера, выходкоторого подключен к входу схемы сигнализации и одному из входов схемыИЛИ, второй вход схемы ИЛИ подключенк выходу датчика пробоя, третий входсхемы ИЛИ подключен к выходу кнопкиГСтопф, выход схемы ИЛИ подключен 20 25 30 а 35 40 45 50 55 к восстанавливающему входу первого Й 5- триггера, к устанавливающему входу которого подключен выход второй схемы И, первый вход которой соединен с выходом синхрониза тора отрицательных полупериодов, а второй вход соединен с выходом кнопки Пуск" и восстанавливающим входом второго Й 5 -триггера.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит трансформатор 1, который является регулируемым элемен-том, Напряжение сети подано на первичную обмотку трансформатора 1 черезлинейный контактор 2 и включенные пооледовательно с первичной обмоткой трансформатора, ограничительный дроссель 3 и балластное секционированное сопротивление 4, к выводам секций. которого подключены быстродействующие нечетные ключи 5 и четные ключи 6, Управляющие входы ключей подключены к выходам распределителя импульсов 7, начиная со второго выхода распределителя имйульсов, который подключен к входу первого ключа 5, Вход распределителя импульсов 7 подключен к выходу первой двухвходовой схемы совпадения И 8. Один, из входов первой схемы И 8 подключен к выходу синхронизатора положительных и отрицательных полупериодов 9, а второй вход подключен к вькоду первого Й триггера 10, Устанавливающий вход первого ЙВ-триггера 10 соединен с выходом второй схемы И 11. Первый вход второй схемы совпадения И 11 соединен с выходом синхронизатора отрицательных полупериодов 12. Второй вход схемы И 11 соединен с выходом кнопки Пускф, Входы обоих синхронизаторов 9 и 12 подключены к выходу линейного контактора 2, вход которого соединен с выходом кнопки "Пуск". Выход распределите ля импульсов 7, номер которого больше на единицу номера последнего ключа 5 или 6, подключен к устанавливающему входу второго Й 5-триггера 13. Выход ЯБ -триггера 13 подключен к входу схемы сигнализации 14 и одному из входов схемы ИЛИ 15, Второй вход схемы ИЛИ 15 подключен, к выходу датчика пробоя 16, включенного последовательно с иопытываемым объектом 17, который представляет собой нелинййное рабочее сопротивление, включенное последовательно с искровым промежутком, зашунтированным резистором, Третий вход схемы ИЛИ 15 подключен к выходу кнопки "Стопф. Выход схемы ИЛИ 15 подклк9358 Устройство для регулирования испы. тательного переменного напряжения, содержащее линейный контактор, вход которого соединен с кнопкой "Пускф, ограничительный дроссель, включенный последовательно с регулируемым элементом, балластное секционированное сопротивление, к выводам секций которого подключены быстродействующие управляемые ключи, и датчик пробоя, включенный последовательно с испытываемым элементом, о т л и ч а ю щ е 1е с я тем, что, с целью повышения надежности, точности регулирования и упрощения, в качестве управляемых ключей, шунтирующих секций балластного сопротивления, использованы однополярные управляемые ключи, причем катоды всех четных ключей соединены с анодами всех нечетных ключей и крайним зажимом балластного сопротивления, от которого начинается счет секций, к не четным выводам секций балластного сопротивления подключены катоды нече тных ключей, а к четным выводам секций балластного сопротивления подключены аноды четных ключей, и введены распределитель импульсов, две двухвходовые схемы совпадения И, два РВ -триггера,чен к восстанавливающему входу первого йб -триггера 10, Восстанавливающий вход второго Р 5-триггера 13 соединен с выходом кнопки Пускф,Устройство работает следующим об- %разом.При нажатии на кнопку Пуск срабатывает линейный контактор 2 и напряжение сети поступает на входы синхронизаторов 9 и 12, На первичную обмотку 10трансформатора 1 напряжение поступает через все включенные последовательно секции балластного сопротивления 4,В отрицательный полупериод с выходасинхронизатора 12 поступает сигнал на 5первый вход схемы совпадения 11. Навторой вход схемы совпадения 1 1 подансигнал с выхода кнопки фПускф. Такимобразом, на выходе схемы совпадения11 появляется сигнал, который устанавливает первый РВ -триггер в рабочеесостояние, Второй триггер 13 сигналомс выхода кнопки "Пуск" устанавливаетсяв нерабочее состояние. Как только певвый РЯ -триггер 10 сработал, с выходаего сигнал поступает на второй входпервой схемы совпадения И 8. На первыйвход схемы И 8 подано напряжение ссинхронизатора 9. Таким образом, на выходе схемы И 8 появляются сигналы 30синхронно с питающим напряжением, Поскольку первый сигнал всегда появляетсяв отрицательный полупериод, то первыйвыход распределителя импульса 7 не задействован, Второй импульс, синхронныйс псаожительной полуволной напряжения,открывает тиристор 5, третий импульсоткрывает тиристор 6 и т,д. Процессвсегда начинается с одной полярностиприложенного напряжения, Вкаждый следующий полупериод шунтируется все большая часть балластного сопротивления, 4и к первичной обмотке прикладываетсявсе большее по амплитуде от полупериодак полупериоду напряжение. При определен-ном значении испытательного напряженияразрядник 17 пробивается, Ток во вторичной обмотке трансформатора 1 резко возрастает и. срабатывает датчик пробоя 16,сигнал с выхода датчика пробоя 16 черезсхему ИЛИ 15 поступает на восстанавливающий вход первого йб -триггера 10 ипереводит его в нерабочее состояние,Импульсы на выход распределителя 7бсаьше не поступают, контактор 2 выклкчается,Измерительное устройство (не показано) измеряет величину напряжения, прикотором произошел пробой. Чтобы еще 95 6раэ произвести такое испытание нужноеще раз нажать на кнопку."Пуск, Процесс повторяется, Кнопка Стоп". служитдля отключения вручную, В том случае,если все балластное сопротивление зашунтировано (открывается последний тиристор), а разрядник 17 не пробиваетм.ся, то в следующий полупериод поступаетимпульс с распределителя 7 на устанавливающий вход триггера 13, Триггер13 перебрасывается и выключает схему.Одновременно устройство сигнализации14 срабатывает и сигнализирует о том,что пробоя не произошло и установка отключилась не от датчика пробоя, а отдатчика максимального напряжения ролькоторого выполняет последний выходраспределителя 7,Изобретение позволяет обеспечитьповышение надежности устройства, эко-.номию оборудования, стабильность процесса испытания, улучшить форму выходного испытательного напряжения, а следовательно повысить качество испытанияи достоверность получаемых при испытании результатов,формула изобретения935895 8ному из входов схемы ИЛИ, второй входсхемы ИЛИ подключен к выходу датчикапробоя, третий, вход схемы ИЛИ подключен к выходу кнопки фСтоп, выход схемыИЛИ подключен к восстанавливающемувходу первого Й 5 -триггера, к устанавливающему входу которого подключен выходвторой схемы И, первый вход которойсоединен с выходом синхронизатора отри 1 О цательных полупериодов, а второй входсоединен с выходом кнопки фПускф и воостанавливающим входом второго ЙВ -триг- герае схема ИЛИ, устройство сигнализации,синхронизатор положительных и отрицательных полупериодов и синхрониза торотрицательных полупериодов, входы которых подключены к выходу линейногоконтактора, выход синхронизатора положительных и отрицательных полупериодовподключен к одному из входов первойсхемы И, второй вход: первой схемы Иподключен к выходу первого Йб-триггерра, выход первой схемы И подключен квходу распределителя импульсов управления, второй выход которого подключенк управляющему входу первого управляемого ключа, а все остальные выходы 1распределителя соединены с управляющими входами ключей в порядке их нумерации со сдвигом на единицу, выход распределителя, номер которого больше наединицу номера последнего тиристора, 20подключен к устанавливающему входу второго Й -триггера, выход которого подключен к входу схемы сигнализации и одИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Серебряков А, С., Булычев Г. ф,Устройство для испытания на пробой вентильных разрядников электроподвижногосостава. Сер, Локомотивыи локомотивное хозяйство", ЦНИИТЭИ МПС, Мвып. 1, 1978,2, Чиликин М, Г, Общий курс электропривода, ГЭИ. М 1960, с. 374,/49 Тираж 914 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений. и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д.иеНюефилиал П 1 ГП "Гатент", г, Ужгород, ул, Проектная,