Стабилизатор переменного напряжения

 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания переменного тока и является дополнительным к изобретению по авт.св. № 1104484. Целью изобретения является повьшение надежности стабилизации и глучшение массогабаритных показателей . Цель достигается тем, что в устройство введены усилитель-ограничитель 11, узел 12 сравнения и оптронное реле 13. При изменении выходного напряжения с датчика 4 напряжения на вход усилителя-ограничителя 11 и один из входов узла 12 поступает сигнал.- На другой вход узла 12 поступает пилообразное напряжение . В результате формируются импульсы , которые через реле 13 подаются на усилитель 9. Усилитель подключает резистор 10 через выпрямительный мост 7 к дросселю 1, уменьшая тем самым коэффициент передачи LC-контура стабилизатора и изменяя выход- . нов напряжение. При установлении выходного напряжения в допустшьг с пределах резистор 10 отключается от первого линейного дросселя 1. 1 ил. (О сл /f tsS .4; 4 О5 ij; ел К)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д11 4 G 05 7 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61 ) 1104484 (21) 3821237/24-07 (22) 10.12.84 (46) 15.07.86. Бюл. ¹ 26 (72) В.К. Елисеев, С.Г. Смирнова, В.С. Филиппов и А.Т. Хрузин (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 1104484, кл. 0 05 Р 1./44, 1983. (54) СТАБИЛИЗАТОР ITEPEMEHHOI О НАПРЯ—

31.НИЯ (57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания пе— ременного тока и является дополнительным к изобретению по авт.св. № 1104484. Целью изобретения является повышение надежности cTабилиза— ции и улучшение массогабаритных показателей. Цель достигается тем, что

„„SU„„1244 4 А 2 в устройство введены усилитель-ограничитель 11, узел 12 сравнения и оптронное реле 13. При изменении выходного напряжения с датчика 4 напряжения ца вход усилителя-ограничителя 11 и один из входов узла 12 поступает сигнал.. На другой вход узла

12 поступает пилообразное напряжение. В результате формируются импульсы, которые через реле 13 подаются на усилитель 9. Усилитель подключа— ет резистор 10 через выпрямительный мост 7 к дросселю 1, уменьшая тем самым коэффициент передачи LC-контура стабилизатора и изменяя выход- . ное напряжение. Ilp>. установлении выходного напряжения в допустимых пределах резистор 10 отключается ат первого линейного дросселя l. 1 ил.

1244645 2

Изобретение относится к электротехнике, а именно к мощным стабилизаторам переменного напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности стабилизации и улучшение массогабаритных показателей.

На чертеже изображен стабилизатор переменного напряжения.

Устройство состоит из линейного дросселя 1, конденсатора 2, компенсатора 3 реактивной мощности, датчика 4 выходного напряжения (выполненного на основе мостовой схемы выпрямителя и подключенных к ее плюсовому выходу перного и второго пороговых элементов ), соединенного с выходными зажимами стабилизатора, первого усилителя S, собранного на двух оптронных тиристорах, вход которого соответстнующими выводами связан с выходом датчика 4 выходного напряжения, коммутирующего тиристора 6, управляющим электродом и анодом соединенного с соответствующими выходами первого усилителя 5, перво- . го выпрямительного моста 7, на выходе которого включен коммутирующий тиристор 6, второго порогового элемента на динисторе, подключенного к плюсовому выходу второго выпрямительного моста 4, узла 8 управ, пения тиристорами, второго усилителя 9, выполненного на одной транзисторной оптопаре и двух оптронных тиристорах, шунтирующего резистора 10, соединенного через выходные выводы второго усилителя 9 с выходом первого выпрямительного моста 7, усилителя-ограничителя 11, входными выводами соответственно подсоединенного к выходу второго выпрямительного моста 4, а выходными выводами подключенного к входным выводам узла 12 .сравнения, выходы которого соединены с одним из светодиодон оптронного реле 13,. другой светодиод которого подключен к второму пороговому элементу второго выпрямительного моста 4, а фото— тиристор оптронного реле анодом соединен с плюсоным выводом первого выпрямительного моста 7 и катодом соответственно с выводом второго усилителя 9.

Узел 8 управления тиристорами служит для формирования отпирающих импульсов тиристоров компенсатора 3 реактивной мощности.

Стабилизатор работает следующим образом.

При изменении входного напряжения под действием дестабилизирующих факторов на выходе стабилизатора с датчика напряжения, выполненного на базе ныпрямительного моста 4, соотнетстну ощим образом поступает сигнал на нход усили еля-ограничителя 11, выполненного по схеме масштабного усилителя-ограничителя.

Усиленный сигнал соответственно подается на один иэ входов гибридного порогового ткристора узла 12 сравнения, а на другой вход с конденсатора поступает пилообразное напряжение, синхрониэиронанное с сетью. (Электропитание усилителя-ограничителя 11 и узла. 12 сравнения осуществляется тем же переменным напряжением, что к первый линейный дроссель 1, благодаря оптронной гальванической развязке и построению цепей питания. Временное напряжение выпрямляется и через баластное сопротивление подается на кремневые стабилитроны, которые ограничивают его амплитуду. Пульсирующее напряжение имеет форму трапеции со стабилизированной амплитудой. Оно и кспользуется для питания усилителя— ограничителя 11 и схемы 12 сравнения и одновременно синхронизирует их работу с сетью).

35 О

В моменты времени, когда уровни напряжений входов гибридного лов рогового тиристора выравниваются, .последний срабатывает. При этом вырабатываются импульсы, сдвинутые относительно начала полуперкода напряжения на угол, пропорциональный сигналу ошибки на входе операционного усилителя-ограничителя 11. Эти импульсы возбуждают соответствующий светодиод оптронного реле 13, фототиристор которого, освещаясь, нклю— чается. Через светодиод оптотиристора второго усилителя 9 от момента подачи импульса до конца полупериода пройдет TQK (такое расширение импульса необходимо из-за активно-индукткнного характера нагрузки устройстна), Затем второй усилитель 9 подключит шунтирующий резистор 10 через первый ныпрямительный мост параллельно первому линейному дросселю, уменьшая коэффициент передачи

LC-контура стабилизатора, т.е. изменяя выходное напряжение. (Выход1244645 4

20

30 затора поддерживается на заданном уровне.

При изменении угла уиравлениявклю- 0

40 чением шунтирующего резистора 10 от

0 до 90 резко изменяется коэффицио о ент передачи с изменением общей проводимости разветвленной части цепи первого линейного дросселя 1 и шунти-4 рующего резистора 10. При этом заметно сокращается продолжительность переходного процесса, так как вход в зону регулирования менее длятелен, чем при коммутации реактора (компенсатора 3 реактивной мощности).

Таким образом, при определенных фазовых углах коммутации шунтирующего резистора 10, включенного через первый выпрямительный мост 7 парал- Ы лельно первому линейному дросселю 1 на выходе стабилизатора при различных возмущениях входного и выходного ное напряжение устройства контроли— руется элементами обратной связи— вторым выпрямительным мостом 9 на выходе стабилизатора и усилителемограничителем 11. Таким образом, цепь обратной связи замыкается, и происходит стабилизация установленного уровня выходного напряжения уст . ройства).

Как только напряжение на выходе стабилизатора спадает до номинального, шунтирующий резистор 10 через некоторое время отключается от первого линейного дросселя 1.

С момента окончания действия сигнала от датчика выходного напряжения 4 шунтирующий резистор 10 продолжает оставаться включенным на не,которое время, не превышающее длительности полупериода, так как оптронный выходной тиристор второго усилителя 9 будет открыт до конца полупериода. При последующих возмущениях, вызванных скачком амплитуды выходного напряжения, усиленный сигнал ошибки снова подключит шунтирующий резистор 10 в диагональ первого выпрямительного моста и т.д.

Таким образом, в переходном режиме (сброс и наброс нагрузки или провал и всплекс входного напряжения) при определенных фазовых углах подключения шунтирующего резистора 10 через первый выпрямительный мост 7 к первому линейному дросселю 1 устройства, коэффициент передачи изменяется, а напряжение на выходе стабилинапряжений стабилизатора поддерживается выходное напряжение на заданном уровне. (Такой метод фазовой коммутации шунтирующего резистора 10 сопровождается изменением реактивной мощности и, следовательно, приводит кизменению напряжения нагрузки и может считаться простым средством регулирования выходного напряжения устройства).

При нормальной работе устройства возможна и одновременная работа основного и вышеуказанного узлов управления устройства, В этом случае осуществляется комплексное воздействие на параметры электрической энергии посредством регулирования развиваемых мощностей шунтирующим резистором

10 и вторым линейным дросселем 3 сверх мощности конденсатора 2, для гашения максимального выходного напряжения. А чем больше число управляемых элементов, тем меньше суммар.ная установочная мощность входящих в состав устройства реактивных элементов, а следовательно, и несколько улучшаются массогабаритные показатели стабилизатора в целом. При этом также обеспечивается и защита аппаратуры от значительных перенапряжений и токов переходных процессов, а коэффициент нелинейных искажений на вы— ходе стабилизатора при работе на выпрямителъное устройство составляет 72.

Формулaизобpетения

Стабилизатор переменного напряжения по авт.св. К - 1104484, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизации и улучшения массогабаритных показателей, в него введены усилитель-ограничитель, узел сравнения и оптронное реле, вход усилителя ограничителя соединен с выходом датчика выходного напряжения, а выход подсоединен к плюсовому входу узла сравнения, который одним из выводов связан с анодом, а другим — с катодом первого светодиода оптронного реле, при этом другой вывод второго порогового элемента подключен к плюсовому выводу второго усилителя через пару второй светодиод-фототиристор оптронного реле, причем второй светодиод соединен анодом с плюсовым вывоцом второго порогового элемента, 1244645

Составитель С. Чернышева

Техред И,Бонкало

Редактор И. Слободяник

Корректор С. Черни

Заказ 3915/51

Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полит рафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 катодом — с отрицательным выводом второго выпрямительного моста, а фототиристор анодом подключен к плюсовому выводу первого выпрямительного моста, а катодом — к плюсовому входу второго усилителя,