Тиристорный регулятор напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1022281

g(sy H 02 P 1 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СОИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ (21) 3338961/И-07 (22) 18.09.81 (46) 07.06.83. Бюл. и 21 (72) А.В.Матюков (71) Ордена Ленина физико-технический институт им. А.ф.Иоффе (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Тиристоры. Технический справочник. под -ред. В.A.J1àáóíöîâà и др., пер. с англ, изд;. 2-е, доп., И., ." Энергия", 1971, с.205-206, рис.8-31.

2. Там же, рис, 8.30.(5Ц (57) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НААРН-ЖЕИИЯ, содержащий силовой тиристор, анод-которого подключен к одному.выводу для подключения нагрузки, резистор, один вывод которого через конденсатор подключен к катоду силового

-тиристора, и управляемый вентиль, причем анод управляемого вентиля подключен к" общей точке соединения резистора и конденсатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования и установления эффекта перерегулирования при сохранении потребляемой ющности и весогабаритных параметров цепи управления, дополнительно введены neph% диод катод которого подключен ко второму выводу резистора, второй диод, катод которого через второй дополнительно введенный резистор подключен к базе транзистора и одному выводу третьего- дополнительно введенного резистора, цепочка из параллельно соединенных дополнительно введенных второго конденсатора и четвертого резистора, одним концом подключенная к катоду силового тиристора, а другим - к катоду управляемого вентиля, аноду дополнительно введенного тиристора и через пятый дополнительно введен- д ный резистор - к коллектору транэис- 9 тора, причем второй вывод третьего резистора подключен к эмиттеру транзистора и управляееему электроду до- С полнительного тиристора, управляющий электрод силового тиристора - к ка- И тоду дополнительного тиристора, а ан ь . ды первого и второго диодов подклюцены ко второму выводу для подключения нагрузки.

bvi

1 1022281 2

Изобретение относится к преобразо" нательной технике, в частности, к об" ласти тиристорного регулирования напряжения в сетях переменного тока.

Известен тиристорный регулятор, состоящий из силового тиристора и цепочки из последовательно соединенных диода, резистора и тиристора, а также двух вспомогательных резисторов,® причем анод диода подключен к аноду

"силового тиристора, а катод тиристора - к управляющему электроду силового тиристора. Такой регулятор имеет мак" симально возможное значение максимального угла проводимости силового тиристора (й „ 180 ) 11

Недостаткамй являются. высокие значения потребляемой мощности и весогабаритных параметров цепи управления.

Наиболее близким к предлагаемому является тиристорный регулятор напря" женил, содержащий силовой тиристор, анод которого подключен к одному выводу для подключения нагрузки, резистор, один вывод которого через конден- 5 сатор подключен к катоду силового ти рястора, и управляемый вентиль, причем анод управляемого вентиля подключен к общей точке соединения резисто" ра и конденсатора. Наличие конденса- З0 тора позволяет значительно снизить мощность, потребляемую цепью управления силового тиристора, уменьшитЬ га" бариты и вес используемых в ней де" талей f2)

Недостатком является низкое.значе" ние максимально о угла проводимости

Я о„силового тиристора н наличие эффекта перерегулирования, который выражается в невозможности произвеа- 40 ти очередное включения силового ти" ристора, если угол управления 06, отсчитываемый от момента прихода уп" равляющего импульса до момента естественной коммутации силового тирис- 45 тора, больше1„, „. Максимальное зна" чение угла проводимости3 связано с дрейфом фазы g, формирователя запускающих импульсов и временем О (в угловом измерении) начального положительного заряда конденсатора соот" ношением h+

0» ляет 160 - 165о

Цель изобретения - увеличение диапазона регулированияи установлениеэф- 55 фекта перерегулирования при сохранении потребляемой мощности и весо" габаритных параметров"цепи управления.

Поставленная цель достигается тем, что в тиристорный регулятор напряжения, содержащий силовой .тиристор, анод которого подключен к одному выводу для подключения нагрувми, резистор, один вывод которого через конденсатор подключен к катеду силового тиристора, и управляемый вентиль, причем анод управляемого вентиля подключен к общей точке соединения резистора и конденсатора, дополнительно введены первый диод, ка" тод которого подключен ко второму выводу резистора, второй диод катод которого через второй допохижтельмо введенный: резистор подключен- к беее транзистора и одному выводу третьего дополнительно введенного резистора, цепочка из параллельно соединенных дополнительно введенных второго конденсатора и четвертого резистора, одним концом подключенная к катоду силового тиристора, а другим - к ка" тоду управляемого вентиля, аноду дополнительно-введенного тиристора и через пятый дополнительно введенный резистор - к коллектору транзистора, причем второй вывод третьего резистора подключен к эмиттеру транзистора и управляющему электроду дополнительного тиристора, управляющий электрод силового тиристора - к катоду дополнительного тиристора, а аноды первого и второго диодов подключены ко второму выводу для подключения нагрузки, На фиг.1 приведена схема тиристорного. регулятора; на фиг.2 " временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Тиристорный регулятор наярявнемия состоит из силового тиристера. 1, нагрузки 2, резистора 3, конденсатора 4, управляемого вентиля (оптроив или тиристора 5, диода 6, второго блюда 7, второго резистора 8, второго конденсатора 9, четвертого резистора 10, транзистора 11, третьего резистора

12, пятого резистора t3 и тиристора 14.

Тиристорный регулятор нж ракения работает следующим образом.

А. Если управляемый импуе с поступает не на вход управляемого вентиля в момент t, когда напряжения а@ти

О ц положительно (t

81 4 ния, осуществить надежное включение силового тиристора при любом угле управления сС в диапазоне 0 4 g 6 180 о и тем самым увеличить максимальное значение угла проводимости силового тиристора11п,,„„до Э п1д g =180

В. Если управляющий импульс поступает в момент t (t c t <йВ фиг. 2 в), то к моменту t4 начала очередной положительной полуволны сетевого напряжения конденсатор 9., заряженный в момент t от конденсатора 4, успевает разрядиться на столько, что ток, вызванный остаточным напря"

-жением конденсатора 9, не в состоянии вызвать включение тиристора 14, а следовательно, не происходит включение силового тиристора.

Рассмотренный в пунктах А и B psжим работы обеспечивается, если сопротивления резисторов 10 и 13 и ем" юсть конденсатора 4 связаны с частотой сети, амплитудой сетевого на— пряжения, управляющим током тиристо рв 14 и емкостью конденсатора 9 соотновениями

10222 где С " емкость конденсатора 4;

С - емкость конденсатора 9в

R - сопротивление резистора 10И

R - сопротивление резистора 1301в " амплитуда сетевого напряжения;

1ц - управляющий ток тиристора;

- частота сети.

Таким образом, в предлагаемом тиристорном регуляторе напряжения значение максимального угла проводимости силового тиристора увеличено до 180, отсутствует эффект перерегуо ямрования, а за счет наличия выполняющего накопительные функции конденсатора 4 сохранены низкие значения по требляемой мощности и весо-габаритных парамвтов цепи управления.

3 регулятора - диод 7 - резистор 8переход -база - эмиттер транзистора

11 " управляющий переход тиристора, 14управляющий переход силового тиристора 1 - сетевой вывод В регулятора, то конденсатор 4, заряженный к этому времени по цепи: сетевой вывод А регулятора - диод 6 - резистор 3 - конденсатор 4 - сетевой вывод В регулятора, мгновенно заряжает конденсатор 9 14 через включенный управляемый вентиль

5. Йод действием напряжения на конденеаторе 9 начинает протекать тон по цаяи: верхняя обкладка конденса:тора 9 - резистор 13 - открытый про- ФЗ межуток коллектор - эмиттер транзисторе 11 - управляющий переход тиристора 14 - управляющий переход силового тиристора 1 - нижняя. обкладка конден-. сатора 9. Резистор 13 выбран таким 20 образом, что этого тока достаточно для включения тиристора 14. Тиристор

14 включается и конденсатор 9, быстро разряжаясь через управляющий переход силового тиристора, включает 25 последний..Таким образом, обеспечивается включение силового ттристора для углов проводимости ф в диапазоне 0 Л .180 .

Б.. Если управляющий импульс посту- Зв пает в момент t (t< t (t<,фиг.2 б), то конденсатор 9, как и в случае а, заряжается от конденсатора 4, а затеи начинает. разряжаться через резистор

10. Транзистор 11 заперт в это время

35 обратным током диода 7, а резистор 12 предохраняет от пробоя переход змиттер - база транзистора. В момент tq начала положительного полупериода сетевого напряжения транзистор открывается> тирист0р 14 включается и конденсатор 9, разряжаясь через управляющий переход силового тиристора, включает последний. Таким образом, сохрв= няется возможность включения силового 4 тиристора, если c(180, т.е. эффект перерегулирования устраняется.

Это, в свою. очередь, позволяет, не опасаясь срыва из-эа перерегулирова1022281

Составитель Т,Добровольскис

Редактор Н.Гриаанова Техред М.Коатура Корректор ll.Бокшан

Заказ 4062/47 Тираж 68У Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4