Устройство для регулирования фазы импульса управления статическим преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) (1) 2 М 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ еский о СССР1980,ВАНИЯТИЧЕСКИМ преобра 1 вМ СлГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЬГГИЯМПРИ ГННТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИФАЗЫ ИМПУЛЬСА УПРАВЛЕНИЯ СПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах фазового управления и регулирования различных электроустановок,вентильных преобразователей, электродвигателей, преобразователей электроэнергии в другие виды энергии, например, в тепло, свет,Цель изобретения - расширение диапазона регулирования фазы угла управления и повышение точности путемустранения влияния колебаний напряжения на фазу импульса управления.На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - то же, с трансформатором на входе; на фиг. 3 - вре-менные диаграммы работы устройства.Устройство содержит первый диод 1",катодом подключенный через первый резистор 2 к одному выводу первого перезовательной технике и может быть использовано при проектировании схемдля управления вентильными преобразователями. Целью изобретения является повышение точности работы и расширение диапазона регулирования. 1 ельизобретения достигается тем, что навход релаксационного генератора, выполненного на однопереходном транзисторе 5, подается нестабилиэированноесетевое напряжение, кроме того, введен второй релаксационный генераторна однопереходном транзисторе 18, запуск которого осуществляется с помощью тиристора 12, на управляющий переход которого подается импульс с пер-ного релаксационного генератора. 3 ил. менного резистора 3, другой. вывод которого подключен к одному выводу первого конденсатора 4 и эмиттеру первого однопереходного транзистора 5, первая база которого подключена черезпервичную обмотку 6 первого импульсного трансформатора 7 к другому выводу первого конденсатора; а вторая база через второй резистор 8 - к катодупервого диода, подключенного черезтретий резистор 9, второй диод 10 ипороговый элемент 11 к аноду первоготиристора 12, катоду третьего диода.13 и одним выводом первичной обмотки14 второго импульсного трансформатора 15 и второго конденсатора 16,.другой вывод которого подключен к катодувторого тиристора, другому выводупервого конденсатора 4, одному выводутретьего конденсатора 17, другой вы 1561167 4вод которого подключен к эмиттерувторого эднопереходного транзистора18 и аноду третьего-диода непосредственно, а к катоду первого тиристорачерез по".ледовательно включенные вто 5рой переменный резистор 19 и четвертый рези тор 20, другой вывод второгоимпульсного трансформатора подключенк аноду второго тиристора, управляющий элек род и катод которого подключены соответственно через пятый 21и шестой 22 резисторы к первой базевторого однопереходного резистора,вторая база которого через седьмойрезистор 23 подключена к катоду первого тиристора, управляющий переходкоторого через четвертый диод 24 ивосьмой резистор 25 подключен к вторичной обмотке 26 первого импульсного 20трансформатора.Отличия устройства на Фиг,2 в том,что третий резистор 9 одним выводомподключен не к катоду первого диода,а к одному выводу вторичной обмотки дтрансформатора 27, другой вывод которой подключен к другому выводу второго конденсатора, одному выводу третьего конденсатора и катоду второготиристорв. 28, не связанных с другимвыводом первого конденсатора, а пер 30вичная обмотка трансформатора 27 подключена к сетевому напряжению.Введение трансформатора позволяетсогласовать напряжение на входе порогового элемента с сеевым напряжением,35снизить потери в схеме и полностьюгальванически развязть элементы, регулирующие Фазу импульса с напряжением сети,Устройство работает следующим образом.К аноду первого диода 1 и другомувыводу первого конденсатора 4 подводится сетевое напряжение промышленнойчастоты. Первый конденсатор 4 заряжается от положитепьной полуволны напряжения.Разряд первого конденсатора 4 через первый импульсный трансформатор7 на управляющий переход первого тиристора 12 происходит на спаде поло"жительной полуволны сетевого напряжения. Для точной установки этого момента и его корректировки предназначен первьй переменный резистор 3, который не используется при регулировкеФазы импульса с выхода второго им"пульсного трансформатора 15, а однажды настроенный остается в Фиксированном положении, Второй конденсатор 16заряжается от положительной полуволны сетевого напряжения через третийрезистор 9 и пороговый элемент 11.Включение первого тиристора 12 происходит после того, как напряжениена входе станет меньше Напряжения навтором конденсаторе 16, при этом второй диод 10 заперт,При включении первого тиристора 12сигналом с выхода первого импульсноготрансформатора 7 начинается разрядвторого конденсатора 16 на третийконденсатор 17. При этом напряжениена втором конденсаторе 16 понижается,а на третьем 17 повышается. Однопереходный транзистор 18 сравнивает напряжение на этих конденсаторах и порезультату сравнения формирует сигналуправления вторым тиристором путемпереключения эмиттерного перехода.Второй и третий конденсаторы, разряжаясь через второй тиристор на второйимпульсный трансфопматор, Формируютна его выходе сигнал, Фаза котороголинейно зависит от величины сопротивления в цепи переэаряца второго конденсатора 16 на третий 17. В процессезаряда третьего конденсатора 17 исключается подпитка от сети, так какна оставшемся участке положительнойполуволны сетевого напряжения послепереключения первого транзистора 5и включения первого тиристора 12 диод 10 уже заперт. После снижения напряжения на втором конденсаторе 16запертым остается пороговый элемент11, так как на спаде синусоиды напряжение ниже его порога и недостаточнодля его переключения. Линейность зависимости момента переключения второго транзистора 18, а следовательно, и фазы выходного импульса от величины резисторов 20 и 19 легко вывести из Формул,. описывающих процесс разряда одной емкости на другую через резистор.Напряжение на третьем конденсатореСа -б"11= ----- И (1 - е ),С,+С,где П - напряжение на втором конденосаторе 16 в момент переключения первого тиристора 12,С и С - соответственно емкости второго и третьего конденсаторов;С - время от начала разряда второго конденсатора 16 на третий конденсатор .17,Сд. + Сэ0 = ------ коэффициент,2.К - величина сопротивления последовательно включенных второго переменного резистора19 и четвертого резистора 20.Отношение напряжений на втором и третьем конденсаторах, которое сравнивает второй транзистор, можно представить как 15 31 Бс К+ еет ш ш 1) -К,(1 - е )Сагде КОбозначив постоянную величину1)с /Бс, равную коэффициенту передачитока однопереходного транзистора 18через К., т.е.31К+еКй-К, (1 - е-ф )можно получить зависимость временипереключения (формирования выходногоимпульса) от величины регулирующегосопротивления в виде1 пК 20 25 30 К+КК гдеК = -----К К35 Ся. + Сэ 1 пКИз выражений 3 = --- - и С = - -увидно, во сколько раз уменьшится К,во столько увеличится 3 и во столько 40раэ уменьшится времяи наоборот. 1 пКС С К, с,+с,ф 1 пК пусть С = --- - - -С С,С + Сф45 тогда С = СК, где СсопаС,На фиг.З представлены графики напряжений сети Б , напряжения переклю чения порогового элемента 11 , напряжения на втором и третьем конденсаторах 11 и О и момента формирования выходного ймпульсаы.В момент С переключается порого вый элемент 11 и начинается заряд второго конденсатора, в момент й напряжение на втором конденсаторе становится равным напряжению сети. Ток заряда падает до нуля, запираются пороговый элемент. и диод 1 О. В момент спада входного напряжения ниже порогового напряжения Ц синуйо соида формирует сигнал управления первым тиристором, включаются первый однопереходный транзистор 5 и первый тирисор 12 и с этого момента в течение оставшегося участка положительнойполуволны сетевого напряжения всего времени наличия отрицательной полу- волны и части новой положительной ло момента достижения ею значения , диод 10 и пороговый элемент 11 заперты. В течение этого времени в любой момент в зависимости от величины вто" рого переменного резистора 19 может быть сформирован сигнал на выходе второго импульсноготрансформатора 15.Для включения полупроводникового элемента в нуле синусоиды необходимо подать импульс управления с упреждением, т.е. до перехода синусоиды через нуль. Устройство. обеспечивает решение этой задачи, кроме того, во всем диапазоне регулирования регулировочная характеристика остается линейной независимо от колебания напряжения сети.1Формирование импульса первым одно- переходным транзистором также не зависит от изменения сетевого напряжения. Устройство обеспечивает слежение эа напряжением в одну полуволку сетевого напряжения и формирование импульсов в последующую.Формула изобретенияУстройство для регулирования фазы импульса управления статическим преобразователем, содержащее первый диод, анод которого предназначен для под" ключения к одному полюсу сетевого напряжения, катод которого через первый резистор и первый переменный резистор связан с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого через первичную обмотку первого трансформатора соединен с первой базой первого однопереходного транзистора и предназначен для подключения к другому полюсу сетевого напряжения, второй резистор, первый вывод которого соединен с катодом первого диода, а второй с второй базой первого одно- переходного транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом пер 1561167ного конденсатора, второй диод, включенный последовательно с третьим резистором и вторичной обмоткой первого трансформатора, третий, четвертый и пятый диоды, четвертый и пятый резис 5 торы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения точности путем устранения влияния амплитуды сетевого напряжения на фазу выходного импульса, введены шестой, седьмой и восьмой резисторы, первый и второй тиристоры, второй трансформатор, второй однопереходный транзистор, второй 15 и третий конденсаторыи пороговый элемент, включенный последовательно с третьим диодом и четвертым резисто ром, один вывод которого предназначен для подключения к одному полюсу сетевого напряжения, а другой связан с катодом четвертого диода и анодом первого тиристора, к управляющему переходу которого через третий резистор и второй диод подключена вторичная 25 обмотка первого трансформатора, за,шунтированная пятым диодом, катод тиристора через пятый резистор соединенс второй базой второго однопереходного транзистора, а через последовательно соединенные шестой резистор ивторой переменный резистор - с анодомчетвертого диода, змиттером второгооднопереходного транзистора и первымвыходом второго конденсатора, второйвывод которого предназначен для подключения к другому полюсу сетевогонапряжения, и соединен с первым выводом третьего конденсатора, катодбмвторого тиристора и первым выводомседьмого резистора, второй вывод которого соединен с первой базой второго однопереходного транзистора и первым выводом восьмого резистора, второй вывод которого соединен с управляющим электродом второго тиристора,анод которого через первичную обмотку второго трансформатора, выводывторичной обмотки которого используются в качестве выхода устройства,соединен с анодом первого тиристораи вторым выводом третьего конденсатора.1561167 г,2 актор М.Недолуженко орректор В.Кабаци Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагар Заказ 982ВНИИПИ Государственн1130 Составитель А.КиселевТехред Л,Сердокова Тираж 489 Подписноео комитета по изобретениям и открытиям при ГК Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5