Устройство для стабилизации переменного напряжения в. и. глухова

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Н 02 М 5/257 Е ИЗОБР ЕН ИСА ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРС О к электротехнипри разработке ков света.сширение облапутем обеспечего напряжения ичного характеохарак- ндуктивостноГО иаграм- уществодного ерах нас напрям углом регулиия питати ия ри на блок-схема на фиг, 2 - врев на нагрузке и и фазовом регуГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 548849, кл. 6 05 Р 1/44, 1976.Авторское свидетельство СССР М 1614005, 6 05 Е 1/44, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В.И.ГЛУХОВА(57) Изобретение относится к электротехнике, Устройство содержит регулирующий элемент, состоящий из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 6, 7, подключенных к блоку 8 слежения за фазой выходного тока, который содержит датчик 9 выходного тока, включенныйй в цепь между регулирующим элементом и нагрузкой 5, подключенной к выводам 3 и 4. Выход датчика 9 выходного тока через последовательно соединенный компаратор 10 подключен к одному из входов элемента Изобретение относится и может использоваться тройства питания источниЦель изобретения - ра применения устройства стабилизации выходно работе на нагрузку разл ра.На фиг. 1 представлепредлагаемого устройства;менньсе диаграммы сигналона выходах блоков схемы пр Я 2 1809517 А в, 1 Й- сГ.д,:.;, ИЯ И 12, другой вход которого соединен через . последовательно соединенные дифференцирующую цепь 18, управляемый усилитель 17 и компаратор 11 к питающей сети. Выход элемента. И. 12 через последовательно соединенные интегратор 13, компаратор 14 иотсекающий элемент 15 подключен к одному из входов узла 23 выбора режима, другой вход которого соединен с выходом датчика 22 проводимости тиристоров, подкл юченного параллельно регулирующему элементу, а выходом к входууправления формирователя 21 управляющих импульсов, выход кото- рого подключен к управляющим электродам тиристоров 6, 7 регулирующего элемента.Другой отсекающий элемент 16 включен между выходом компаратора 11 и входом управляемого усилителя 17. Формирователь 13 обратной связи, включенныМ параллельно нагрузке 5, выходом соединен свходом элемента 20 сравнения, подключен- (у) ного выходом к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов, 3 ил,Фа лировании на нагрузку индуктивног тера, при изменении нагрузки с ц ной на емкостную, и на нагрузку емк характера; на фиг, 3 - временные д мы, поясняющие, каким образом ос ляЕтся рвгулировайие вых напряжения при различных характ грузки. Сплошной линией показань жения на нагрузке с некоторы регулирования, штриховой - с углом рования при повышении напряжен ющей сети.Устройство для стабилизации переменного напряжения содержит выводы 1, 2 для подключения к питающей сети и выводы 3, 4 для подключения нагрузки 5, включенные последовательно между выводами 1 и 3 встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7, и блок 8 слежения за фазой выходного тока, состоящий из датчика 9 выходного тока, входы которого подключены последовательно с выводами 3 и 4 для подключения нагрузки 5, а его выход соединен со входом первого компаратора 10, второго компараторэ 11, вход которого подключен к выводу 1 для подключения питающей сети, элемента И 12, выход которого через последовательно соединенные интегратор 13 и третий компаратор 14 подключен к входу первого отсекающего элемента 15, второго отсекающего элемента 16, входом подключенного к выходу третьего компаратора 14, э выходом через последовательно соединенные управляемый усилитель 17 и дифференцирующую цепь 18 подключен к,первому входу элемента И, 12. Формирователь 19 сигнала обратной связи входом подключен ,к выводам 3 и 4 для подключения нагрузки 5, а выходом - к одному из входов элемента . сравнения 20, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к входу управления формирователя 21 управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющим электродам встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7, Датчик 22 проводимости подключен параллельно встречно-параллельно соединенным . тиристорам, а выходом соединен с первыминформационным входом узла 23 выбора режима, другой информационный вход которого соединен с выходом первого отсекающего элемента 15, а его выход соединеН со входом задания режима формирователя 21 управляющих импульсов. Выход первого компэратора 10 соединен со вторым входом элемента И 12, выход второго компаратора 11 подключен ко входу управляемого усили, теля 17,Устройство для стабилизации переменного напряжения работает следующим образом. Из питающей сети выделяется один из полупериодов напряжения, воспроизводимый вторым компаратором 11, усиливаемцй управляемым усилителем 17 и преобразуемый от переднего фронта этого напряжения дифференцирующей цепью 18 в импульс, который подается на первый вход элемента И 12. С датчика 9 выходного тока выделяется тот же полупериод напряжения,воспроизводимый первым компэратором 10,и подается на второй вход элемента И 12. При работе устройства на нагрузку индуктивного характера сигналы на входах элемента И 12 не совпадают(сигнал с выхода первого компаратора 10 отста ет от сигнала с выхода дифференцирующейцепи 18 на ттгде с - время отставания тока нагрузки индуктивного характера или при регулировании с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети 10 через ноль с нагрузкой активного и компенсированного характера, т- длительность импульса с выхода дифференцирующей цепи 18), получаемый сигнал с выхода элемента И 12 через интегратор 13 поступает на 15 вход третьего компаратора 14, сравнивается с опорным напряжением Ооп 2, и получаемый сигнал. через первый отсекающий элемент 15 поступает на второй информационный вход узла 23 выбора режима, Сигнал 20 с выхода узла 23 выбора режима поступаетна вход задания режима формирователя 21 управляющих импульсов, с выхода которого подаются управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тири стары 6 и 7 с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети через ноль. Сигнал с выхода датчика 22 проводимости, подаваемый на первый информационный вход узла 23 выбора режима, 30 осуществляет время длительности управляющих импульсов-встречно-параллельно соединенных тиристоров 6 и 7 до времени спадания протекающего тока через них до нуля, Напряжение с выхода формирователя 35 19 сигнала обратной связи поступает на элементсравнения 20, сравнивается с опорным напряжением Ооп 1, и полученная разность поступает на вход управления формирователя 21 управляющих импульсов, определяет 40 угол отпирания встречно-параллельно соединенныхтиристоров 6 и 7, при этом осуществляется стабилизация выходного напряжения. Одновременно сигнал с выхода третьего компаратора 14 через отсекаю щий элемент 16 поступает на выходуправляемого усилителя 17, сигнал на выходе усилителя 17 увеличивается, и т - длительность импульса, преобразуемого дифференцирующей цепью 18, уменьшает ся до т 1, тем самым увеличивается зонанесовпадения сигнала с выхода первого компаратора 10 с сигналом с выхода дифференцирующей цепи 18, При уменьшения индуктивного характера нагрузки сигналы с 55 выходов первого компаратора 10 дифференцирующей цепи 18 не совпадают, и блок 8 слежения за фазой выходного тока излишне не срабатывает, а также излишне не срабатывает узел 23 выбора режима, При30 35 40 45 50 формирователя 21 управляющих импульсов,55 изменении нагрузки устройства, приводящей к появлению активного и компенсированного характера с углом регулирования а) т 1, где а - угол регулирования, режим работы устройства остается прежним, т.е, управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 подаются с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети через ноль.При изменении нагрузки устройства, приводящей к появлению емкостного характера, когда управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 подаются с фазовым сдвигом после перехода напряжения питающей сети через ноль, возникает неустойчивая работа устройства, сопровождающаяся миганием л юминесцентных ламп (происходит пропуск полупериодов - не отпираются тиристоры). Напряжение на нагрузке резко падает, что приводит к изменению напряжения на выходе формировзтеля 19 сигналов обратной связи, и следовательно, к такому изменению разности напряжения на элементе сравнения 20, при котором формирователь 21 управляющих импульсов устанавливает управляющие импульсы, подаваемые на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7, в ап и, т.е, в точку перехода напряжения питающей сети через ноль.При этом сигналы на входах элемента И 12 совпадают, получаемый сигнал с выхода элемента И 12 через интегратор 13 поступает на вход третьего компаратора 14, сравнивается с опорным напряжением Ооп 2, э получаемый сигнал отсекается элементом 15, что приводит к изменению сигнала на втором информационном входе и выходе узла 23 выбора режима. Сигнал с выхода узла 23 выбора режима поступает на вход задания режима формирователя 21 управляющих импульсов, с выхода которого подаются управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 с моментов перехода через ноль напряжения питающей сети (в начале каждого полупериода), Напряжение с выхода формирователя 19 сигналов обратной связи поступает на элемент сравнения 20, сравнивается с опорным напряжением Ооп 1, и полученная разность поступает на вход управления определяет время длительности управляющих импульсов, подаваемых на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7, при этом осуществляется стабилизация выходного напряжения при фазорегулировании с запиранием тиристоров 6 и 7. Одновременно сигнал с выхода третьего компаратора 14 отсекается элементом 16, и 5 10 15 20 25 не поступает на вход управляемого усилителя 17. Сигнал нэ выходе управляемого усилителя 17 уменьшается и г 1 - длительность импульса, преобразуемого дифференцирующей цепью 18, увеличивается до г, тем самым увеличивается зона совпадения сигнала с выхода первого компаратора 10 с сигналом с выхода дифференцирующей цепи 18. При уменьшении емкостного характера нагрузки сигналы с выходов первого компаратора 10 и дифференцирующей цепи 18 совпадают, и блок слежения за фазой выходного тока излишне не срабатывает, а также излишне не срабатывает узел 23 выбора режима. При изменении нагрузки устройства, приводящей к появлению активного и компенсированного характера, режим работы устройства остается прежним, т,е. управляющие импульсы на встречно-параллельно соединенные тиристоры 6 и 7 подаются с моментов перехода через ноль напряжения питающей сети (в начале каждого полупериода),Таким образом, предложенное устройство обеспечивает стабилизацию выходного напряжения при работе на активную, компенсированную, индуктивную и на нагрузку емкостного характера, тем самым расширяются функциональные возможности устройства и расширяется область применения, в сравнении с прототипом,Формула изобретения Устройство для стабилизации переменного напряжения, содержащее включенные последовательно между выводами для подключения сети и выводами для подключения нагрузки встречно параллельно соединенные тиристоры, формирователь сигнала обратной связи, входом подключенный к выводам для подключения нагрузки, а выходом - к одному из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к входу управления формирователя управляющих импульсов, выход которого подключен к управляющим электродам встречно-параллельно соединенных тиристоров, блок слежения за фазой выходного тока, состоящий из датчика выходного тока, входы которого подключены последовательно с выводами для подключения нагрузки, а его выход соединен с входом первого компаратора, второго компаратора, вход которого подключен к выводам для подключения питающей сети, элемента И, выход которого через последовательно соединенные интегратор и третий компаратор подключен к входу первого отсекающего элемента, второго отсекающего элемента,входом подключенного к выходу третьего компаратора, а выходом через последовательно.соединенные управляемый усилитель и дифференцирующую цепь подключенного к первому входу элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения области применения путем обеспечения стабилизации выходного напряжения при работе на нагрузку различного характера, введены узел выбора режима и датчик проводимости, при этом вход датчика проводимости подключен параллельно встречно -параллельно соединенным тиристорам, его выход соединен с первым информационным входом узла выбора режима, другой информационный вход которого соединен с выходом первого отсекающего 5 элемента, а его выход соединен с входомзадания режима формирователя управляющих импульсов, кроме того, выход первого компаратора соединен с вторым входом.элемента И, выход второго компаратора 10 подключен к входу управляемого усилителя,а встречно- параллельно соединенные тиристоры выполнены полностью управляемыми,,ФвюЯмю мюаР ув иЗ.м ФЬЛаЬв,фгжлилайниавнииаараюмРра Фануз,си с Маеуцьммлжчеороб иЯусдиАм на г,мзсюнум ФаФйса МюафжсМФиг а1809517 фЩМ 4 ф Составитель В.Глухов Техред М,Моргентал П,Гереши едактор Т.Иванов орр оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1 г,аз 1290 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5