Фазорегулирующее устройство для управления полупроводниковыми вентилями

) Н 02 Г 1 1/08 ГОСУД АРСТВЕНН ПО ИЗОБРЕТЕНИ ПРИ ГКНТ СССР НОМИТЕТОТНРЫТИН АНИЕ ИЗОБРЕТЕН 24-07 постоянного т .кП ел ь в и . о б р е т еи е фуцкиондл ь -з ор ег ул 1 р уюнегоенндя еГ достито управляюшй хя ет зсо ия я я р с др цостсй ьдПостав счет тог н)х строс тв( ется за вующей поля ует интервал обмотке 3 ериода переПродолжите. определяетс игнал соответ цости псдклю или фдз 1 чеция нагр лах од ноги;иряжения этого инте улики пр е ет енно ность вамд с нои стороцы зисторд 9 и том окоцчди моментом с другой то и(пу я обмотк тпирапя трднстороныволцы ии 3, кот момен ременого ндпря я О.твля етя диода а осущевремен ра 9, т 11 СТВО ДЛ 5 1 ГП 1 ВЕНТИмомене,одд ченом го пере к электрозол но в(71) Научно-производсз вен;ое объе,и - нецие по технологии машиностроения "ЦНИИТГ 1 АП"(56) Бунаков В.Л., Гаспаров Г.Г.Полупроводптков е регуляторы цдпря - жения и частоты электри ег ких лаив. Г 1 тЛ.: Энергия, 1966, с. 31-36.С и т ци к Н . Х . С ил о в я и ол у и р о в од пиковая техника. Г 1.: Энергия, 1968, с, 190.(54) ФЛЗОРЕГУЛИРУЮ 1,1 ГВ УСТР УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ЛЯГ 111(57) Изобретение относится технике и может быт, испо; системах управления электр является отпирающеи дл Регулирование интервал ся за счет смеяения во та отпирания трднзисто момента соответствующе рез нуль цапряженя цд переходе трацзисторд 9149 165 40 Пэ 1 бретение Относится к 15 естрднике, в частности к устройствам генрир 5 вания управкяющих нднряженийцля полупроводниковых прибороц, иможет бггь иснользовано в систеКдх управления электродвигателяла 1 постоя нного токаЦелью изобретения является рдспп 1- р ен 1 е функционал ы ых воэможностей 1 О фазорегулирующего устройства.Нд фиг. 1 приведена принципиальная схема фазорегулирующего устройства; нд фиг. 2 - то же, сдвоенного фдзорегулирующего (универсального) 15 устройства; на фиг. 3 - 8 - принципиальные схемы вариантов применения устройства.Фдзорегулир ующее устройств (1 пг1) содерж 1 Т трднс 1 орл;т 15 1 с ;то 1- 20 ными облсТкдлд 1 23. Конец бмоткчерез диодс оптинеи ,:.г 5- ром входного трсн:истор 5, элиттерный переход которого подключен к источнику управляющего сигндлд д эмит тер через конденсатор 6 связан с началом обмотки 2. Промежуточный (не обяздте:ьно средний) отвод обмотки 2 с псОщьо резисторов 7 и 8 связан с базой трднзисторд 9 противоположного 3 О тина проводимости, у которого эмиттер соединен с эмиттером транзистора 5, д колектор через диод 1 О - с началом обмотки 3. Ндгрузка устройства включается между кОнцОм Обмотки 3 и 35 змцттером трднзнстора 9, благодаря чему выход устройства в ряде вариантов цеет гальваническую связь с его входом черо.в 1 цовод устройстВ С 1При необходМости трднзистрр 5 может быть дополнен еще одним транзистором. При одигдковом типе нроводимости эти трднзисОрь ллгут быть соединены, например, в сост;вОй 45 транзис.тор, При противооложнол типе проводимо. з эл иттерный переход допо 51 нитеньного транзистора включается между диодом 4 и коллектором транзистора 5, а ко 1 ектор дополнительного транзистора ссаепиняется с элпггтером трднзисторд 5 и общил проводом устройства,Угннерсдльнос устройство, ринП 1- пидльняч сх мд которого привел нд55 нд 1 и . 2, с 1 чт из двух ф;улирующих у трйств, у которыхбпПе провод, .б.5 пнены, а фазировкд вы- лон нт орх бло гол трансформатора 1 пртивоположнд. При этом с источником управляющего сигналя могут бытьсвязаны как базь нхо, нх трднзисторов 5, тдк и объединенньй общий провод, соединенный с их эмиттерями.Нагрузками фяэорегу 1 ируопих устройстнянляотся управляюцие переходы выходных тиристоров 11 и 12, катоды которых соединены с объединенным общимнроводо 1, причем анод тиристора 11(12) связан с катодом дополнительноговыходного диода 13 (14). Лноды и катоды диодов 13 и 14 и объединенньпобщий провод используются для тогоили иного подключения нагрузки и сети переменного тока к выходу устройнд. Тиристоры 11 и 12 могут быть за,"невы транэиссрл 1 лПринвпп 1;ц 1,не хелы нд ф г, 3-8 ил;иострируот приенение универсальногсъ устросл дл 5 фдэноО упр 1 в ленин лектродьчгателями постоянного тока и различаются внепшим подклочением входных и выходных выводов устройства, которье указаны на фнг. 2 и аналогично расположены на фиг, 3-8, а также родом тока управляющего с:игнала.Нд фиг, 3 базы входных транзисторов 5 соединены с ползунком задающего переменного резистора 15, подключенного к источнику постоянного напряжения, Обмотка якоря 16 электродвигателя с независимым возбуждением ,включена между общим проводом и объединенными анодами диодов 13 и 14 устройства. Кроле того, аноды диодов 1314 связаны через переменный резистор 17 с соответс.твующим выводом переменного резистора 15, Сеть переменного тока подключена к анодам тиристоров 11 и 12.На фиг. 4 источник управляющего сигнала переменногс тока неизменной фазы включен между базами входных транзисторов, д обмотка якоря и сеть переменного тока подключены к устройству так же, как и на фиг. 3 (кроме исключенного резистора 17),Источник управляюп 1 его сигналя постоянного тока с регулируемыми неличиной и полярностью на фиг, 5 вк 5 К 1- чен между базами входных трзнэисторов, Объединенные аноды диодов 13 и 1 соединены с общим проводом устройства непосредственно. При необходимости в это соединение может быть включен элемент для контроля тока1 с 1 рук ц ц.ц СяГрлц 1 сяэ и па так", (;1 лцс.р.сгр, прзахрац 11 с:1 ь, эе - зистор и т,п,). Обмоткд якоря 16нклнчцл В апцц и э пронадосэ,; Вя зывающих диоды тцристороц 11 ц 12 с.с:етью. Нд фиг. 6 источццк упрдсэлякщегосигцдла перелц ццос о тока с. регулируемыми величиной и фд.эои к.снэчсц между общим провода. и сэбъедиссесцьсл 11 бдзамц входных трс 1 эцстсэгэ.еэ. Обмоткаякоря исеть палключецы тдк же, клк цд фиг. э.11 а фиг, 7 цсточцик управ пяюнсе го сигца:сд по таяцнсго тока,. регуг 1 ру- ЕМЫМИ ВЕЛИЧИЦОИ И 11 РССГЬЮ ВЕ;ГСО- чсц между базами Входных:, рдц.исторон, Обмотка 18 якоря электродвигателя с последовлте,чьцым ва збуж,ециелс вкгсючена между 1 бщцм пронаО. и объедццессцьяш диодами диодов стройстна, Обмотка 19 последондтелс цосо Возбуждения включс ца н один и з про;опон, связываювК ацодь. тцристарц 11 и 12 с сетью. Гбмо гки 18 Якоря и 19 еэоз - буждеция кожно менять месэд.и.11 а фиг. 8 источник упрдг.ццонсе о СИГЦЛЛД ПЕРЕМЕЦЦОГа тОК;1 С. РЕГУгЦР емымц Величицо 1 и ф;зс и нк:ючс ц между О бцим прозадом и аб ВР;Сиц еццъсми базами вхадцых трдцзис горов. Обмотка8 якоря элсктродеэистсля:. Де умя обмоткдмц послдовательцого нсзбуж - децця нключецд между общим пропадом и - чере.з Обмотку 19 (2 О) последонательцого назбуждеция - с ацодом диода 13 (14) устройства. Сеть переменного тод годключсил к диодам тиристоран 11 и 2. Схемы гыхадцых цепей устроиства цл фцг. 7 и 8 могут быть смеяВы местами.Фдзаргулирующее устростэо (фиг, 1) работаес таким брдэом, что управляющий сигцдл соознетстнующей поляГцости (фдзы) ргулирует интервал подключения нагрузки к обмотке 3 в пределах одцого (четного или цечтц го) илуп риодд перемениэ 0 цлпрям ения сети. 11 роджит:1 ьность это 1 о питерца.га опрделяетсяодцоц староцы, ссэмцтол отпирания трацзисторл 9 и с, другоц стороны, моментом окончания тоц (рабочей) полуволцы перемениго цдпряжеция обмотки 3, которая янляс тая атпцрдющей для диода О, Регу црс.цдци. ицтернаЛа СУЦЕСтГПСЯтац .э а СЧС: МЕЩЦИЯца ВРЕМЕНИ МсзМЕВдТС;цр;цця трдцэцет 1 а 9 , 11 р с е: сэ; с .с - . : . с . с стВетстнующе111 с:х 1 П 1 1. рссупцдгсряжецця ц, сциттерОл ирс ходтрлцзисторд )Если тра цзцстор 5 запрт, то напряжение ца элпттерцомр.хде трлнзцстора 9 имеет:сдр,Ктр, с лизкпй ксицусоигсдльцолу, ц ос;ределяется рлз,Г ЦаСтЬЮ Л 1 ЕжДУ 1 С Л ЦЦ:Л 1 Ц;ПРгжЕСИЯ-,ми цд саотеэетстсзуюцей части абмогки2 ц коцде:с.атор 6, 11 ри:этом бсссгс- д ря каслецслтру г и резистсру 7рлзц .Тцое цдсы:.: цие абллдсет таким; сдсдгьсэьсс фл.зонсг двцгом отцсительцо цлпряжция: б атки 1, что моментотпирания трл с;ит 1 р;э 9 це зцачительца опережлт и 11 пт окоцчдция рабочей полувалцы дпряжесия оматки 32 О и продолжцтелссс с.ть шстерлдлд протекд ия тока н цдгрузке лдлд.11 рц отпиралиц трацзцсторд 5 упрднляюцим сигца.с и коцдецсатор 6 в соответствующий полупериод напряжения25 аблзгки 2 полу дет дополнительный погсзлряд качлекторыс токам трацзисторл 5 ат обмоткипа.гцсостью, Прц этомпеременное цапряжецис цл коцдецсаторе 6 присбрс тдет форму, ат.и чцую от3 О сицусоиддльцой, с преоб,сдддцием тойполунолцы , во Время которой происхогит ега полз дряд, 11 следстнце этогомомент соответствующего перехода черн.э нуль перемелиго напряжения цд35эмиттерцом псреха;се трдцзистора 9удаляется от момц га окончания рабочей полуволцы напряжения обмотки 3и прадолжителс,пас гь ицтрг;,лд прате -кация тока в и;эсру экун.лцчцндс тся.Отпирание трдц эцст рд 9 1 орсируетсяб;дгодаря ма цссгйвязи лсжду обмотками 2 и 3, 111 тдц с транзистора5 одсапаусериос 1,л Вь;рямлццымнапряжением обмки . пззволяет ис 45пользОндть истаВик угрднлякцеГО сцгцала перемеццого т, кс и 1 ридлть устройству флзочуп тц стльцые свойства.Действие устр Тнд сокр,цяетсяУесли начала и ко 111 бматок 2 и 350одцовремеццо помс пят .естдми.Уциверсдльцое уст 1 яатно (фиг. 2)работает таким образом, что входящиен него фазсрегулцру"цп е у. тройствапоочередно измцяют пр д 1 лжительссэсти интервалВ итцз тока в цдгрузке в оба (о;п -ч тсьп, другое - н нечетцыц1 уприодд перемеццого цапряжеция ,. т 1, причем отПпраЮщпц тОК Чс р эрдвпяцщцй ПЕРЕх), к лждР 0 1.3 т 11) с т 01) ОВ ц ро. к 10 т то.ько ця питердле сзот)етс гцун)щего (рабочего) полупериодд. Комбициру 1 подклнчепце уцизе )с:дчьцого устройст 5 вл к источнику упрдвля)ощего сгцдл, можцо получить рлзцообрдзцые в:ридцты пРимецециЯ Уцицс Рсл 1 дцого УстРойства, цекоторые из которых прицедецы цд фиг. 3-8.1 О11 с 3 П р И ц цц П и с 1 Л д ц 0 й С Х С. М Е ) П О К с 1 .3 д ив цой цд фиг, 3, уцивс рсдльцое устройство обеспечивает цереверсивцое уиравпецие электрдвигателем постояцного тока с це 33)исил)ыл возбуждеци)м.Гпагадлря одицлко)ому воздействиюУПРсЧВ 5 ЯН)ЩСдГО СИ 1 Цс 3 ЛЛ ЦОСТ 05 И 13010 ТОка ця входцые трдцзисторы происдтСОГЛаСНОЕ ИЗЛЕПЕПИЕ ИС)с 53,0 НИ)Е;ЬПО . Гп 20 ицтерцалов протекдция постояи г)(ПУЛЬСИРУЮЩЕ Гс) )ОК 1 ) СР:;.,ЦЕ ГЧЕЦИЯ ЦЛ ПРЯЖЕ ЦИ Я Цс 1)ЛОТ 1) 1 с) РЯ .ДОСТОИЦС 130 М 3 ОГО ВЛРИЛЦТ 1 Я 13.511 ТС:Ято, что упрдвляющ)гй сигнал получсцкак разцость здддк)щего сигцл.д и сигцдлл ОтрицдтелИой Обратой связи поВыходцому цдпряжецию, реализуемойВ длццом сзс )де бс з с.редств глльцдцической рлзвп ки и регу.ируемой спомощью резистора 5. 301,1)01 ОИПС.Т 3 дЛ ) ГОО Л)И 1 ПТс 1 5353 с)ЯПСЯ воз)Ожцсь ПРОс то Рес 5 п )лдии сбр;1 т)3Й сяви пс тску цс 3 грузки (цацример, с целью )япиты от нерегру 3- ни) посредством введеция в упрлвляющии сигцлл составпящей, иропорциоцлп),цой току цягрузки.1 л риц циииальцо 1 Схеме, показ дц)ой цд фиг. 7, уциерсл 5 и цос ус:тройстО обс спечивдет р. версивцое упрдвл цие электродвигателем к ремеццго гока с последоцдтельцым Возбуждецием. Благодаря противоположцому вздействию уцрдвляпщего сигцяла постояццогоТО(с Цс 1 В ХСЗДЦдЕ ТРс 1 Ц 3 ИС, 1 О)Ы ПРРИСХОдит протицоположое измсцецие прод)лжиельостей интервалов протек,ция ТС 1 ЧЕТГЦ 1 й и ЦЕЧЕтЦЬИ И)5 УПСдРИ)с 1 с ьцря пением тока в обмотке якоря и б)( 3)ся 11 чм:1 ециЯ (1)51 рВерс ир 3;в ция мдгцп ого потока) обмотке 133- буждеция.13 приццииидльцои схеме, покязяццой цл фиг. с 1, уцверс;1 льцос. у.трой - с 1 о ооеспечиваст ре)ерсивное урлц -лени, э ек тродвигате:с и постояццо го Ока с двумя Обмс)ткс 1 м Последователь ного о б)укцеци 5, цо с испоьзовациел упрд)лянщ(.го сивиля перемеццог) тока. Бп;годдря пооч редцому35 3 И р О В Л и ц д Г) . сГ Ь Ю,11 Д ПРИЦЦИЦИсп ЦОИ СХЕМЕ, ПОКЛЗЛЦЦой Цл фИГ, с, УЬЧВЕРСДЛЬЦОЕ УСТРС 1- с 1 во решает ту же задачу, цо с. Испоьзо 3 л цием управлянне го с игц ялд перемеццого тока, сос)1 ветстцующим образом сфазиропдццогс сетьнз.11;1 ирицциця.,цой схеме, покдздц - цой цд фиг, , уи)рсдль)гое утрой- ство обесиечивлт р версивцое упрлвлс цие электро;)иатеем постояццоо гока с цезявис.имьл озбуждецие). Б.дГОДаРЯ ПРОТИ 30 ЦС)10)сч)ОМУ ВО.)ДЕС)И упрлвлян)щего сиги;3 я пост)яцц )10 ток с 3 цс хоц) )с 1 Рл)истОР)1 пРисхо ит15 про П 130)по:1 Ожц)сд излцс)цие 1)р )до 1 жи тепИостей ицтерцдлов протскд)ия тока в четный и нечетный полуперис)ды, соответстцеццо измецяются как средцее .цячецие, тдк и попярцость цяпря жЕИИЯ цс С)бМОТКд я(оря.50д прицгипдпьцой схеме, покдзлицой цд фиг. Г, уциерс.апьцое устройство решает ту же лдлчу, цо (бпаго ДРЯ фаЗ О",с 1 ВИТЕЬЦЫМ с.Вой ст)сЛ) с ис:Оьзс)33 циел управляющего игца лл перелс )г т )кд, определеццым (или прти 1)0.1)ж )л) Обрс)зим сфяпирающему воздсйствию управляющегосигцдла цд входиые трдцзисторы прои -хдит противоположцс)е и мене цие прод пжительцостей интервалов протекация тока в четный и цечетцый полуПЕРИОДЫ ДВУХ)05 УПсдРИОДЦЫЛ ЦЫПРЯМ - пением 10 ка ц обмотке якоря и с Вы - црямцецием В соответствуо)ий полупе. ц (д:я реверсирОВ ц)ия млгцигцого потока) в кажДой и.д бмоток в"збУжпения.11 зобретелие может бытг использо 133 ци В трсхфдзцых сетях переме)цгго тока Ис.п)л,зовацие описдццого фд.)орегулирующего устройс;гва позволит рлсшиРить его фУцкЦИО)лдцые 13 озможцости и упрос:тить примецецие. 1)ормулаизобретсция фя 3 орегулируннцее устройство дгя управления полуироводциковыми Вецтилями, содержащее первый транзистор, бязя и змиттер которого подключен; к источнику управляющего сигцлля,трдцсформатор, первичная обмотка когорого подключецд к источцику питд149 ч 165 Фиг. 2 ция, вторичная обмотка выполнена спромежуточным отводом и цачалсм сое -дицеца с одним выводом конденсатора,о т фл и ч а ю Ш е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвоэможностей, введены второй транзистор с противоположным по отношениюк первому типом проводимости, первыйи второй диоды, первый и второйрезисторы, а трансформатор выполненс дополнительной вторичной обмоткой, причем конец вторичной обмоткитрансформатора через первый диод соединен с коллектором первого транзистора, ее промежуточный отвод через последоцат льцо соединенные первый и второй резисторы соединен сэмиттером первого транзистора и другим выводом конденсатора, база второго транзистора подключена к точкесоединения первого и второго резисторов, коллектор чсреэ второй диод соединен с началом дополнительной вторичной обмотки трансформатора, конец которой и эмиттер второго транзистора, соединенный с эмиттером первого транзистора, предназначены дляподключения к управляющему переходуполупРоводникового вентиля.1494 Ь 5 иг Редак Л.Маковская Заказ 4125/53 Тираж Ь 4 Ь Подписное ВИИПИ Государственцого комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб л. 4/5 ГКНТ ССС атецт здательский комбинат Производствец арина, 101 город, у фиг,7 иг. Ф Фиг.6 Составитель Л,еркуловаТехред Л,Олийнык КорректоР И.Муск