Патент ссср 166749

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17Х1!1.1962 (№ 792523/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х11.1964. Бюллегень № 23

Дата опубликования описания 25.1.1965

Кл. 21а(, 35и

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК, G 05f

АВтОр изобретения

Я. Д. Баркан

Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Пописная группа № 142

Известные автоматические полупроводниковые регуляторы напряжения трансформаторов, содержащие измерительный орган, управляющий исполнительными устройствами, имеют коэффициент возврата, меньший единицы, и вследствие этого малочувствительны и не обеспечивают достаточно надежной работы.

В предлагаемом автоматическом регуляторе напряжения трансформаторов получение ксэффициента возврата, равного единице, и, следовательно, повышение чувствительности и увеличение надежности его работы без существенного усложнения схемы достигнуто использованием в измерительном органе последовательно соединенных опорного и туннельного диодов, связанных с выпрямительными элементами и запоминающими ячейками, управляющими исполнительным реле.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого регулятора; па фиг. 2 и 3— варианты этой схемы.

Автоматический регулятор напряжения трансформаторов содерхкит измерительный орган, выполненный в виде цепочки, образованной последовательно соединенными туннельпыми диодами 1 и 2, сопротивлением 3 и последовательно подключенными к ним опорными кремниевыми стабилотронами 4 с температур..ым коэффициентом, обратным температу1)н(ом)у коэффициенту диОдОВ, Изме" рительный орган подключен к полупроводниковым усилительным ячейкам, выполненным на триодах 5 и 6, подключенных к запоми5 нающим ячейкам на триодах 7, 8, 9 и 10, управляющим исполнительными реле 11 и 12.

При необходимости взамен реле могут быть использованы логические схемы.

В регуляторе используются два рабочих

10 канала, пер"-ый из которых образован триодами 5, 7 и 9, а второй — триодами 6, 8 и 10.

1-1а измерительный орган регулятора через трансформатор напряжеиия, подключенный к зажимам И и 14, подается сумма регулн15 руемого напряжения и напряжения, вырабатываемого блоком компенсации падения напряжения на соединительных линиях. Зто напряжение поступает на измерительный орган через потенциометр 15 и установочное

20 переменное сопротивление (6.

Прн протекании через туннельные диоды 1 и 2 токов в любом направлении они представляют собой небольшое активное сопротивление, порядка 2 ох(. При достижении То25 ком, протекающим B прямом направлении, определенной для данного диода величины, его сопротивление практически мгновенно увеличивается примерно в 10 раз и, следовательно, во столько же раз увеличивается па30 дение напряжения на нем. Действие регуля166749

50 тора основывается па фиксации мгновенных изменений падений напряжения на диодах (и 2. Параллельно с туннельным диодом 2 включено переменное сопротивление 17, при помощи которого устанавливается ток «срабатывания» диода, соответствующий требуемой зоне нечувствительности. Сопротивление

3 подбирается так, чтобы ток срабатывания туннельного диода 1 соответствовал определенному среднему уровню напряжения.

Скачкообразные изменения напряжения на опорных диодах 1 и 2 возникают в течение каждого положительного полупериода напряжения от момента пробоя до момента прекращения тока в результате запирания стабилитронов 4 во второй половине полупериода. Длительность этого импульса напряжения составляет 2 5 — 4 миллисекунды.

Триоды 5 и 6, выполняющие роль импульсных выпрямителей, нормально открыты, так как на их базы подается небольшое отпирающее напряжение с общего делителя, образованного сопротивлениями 18. Это напряжение, равное примерно 0,35 в, превышает падение напряжения в прямом направлении на туннельных диодах 1 и 2 до их пробоя.

После пробоя туннельного диода 1 на базу триода 5 подается смещение порядка 0,10 в со знаком, обеспечивающим его закрытие.

После закрытия триода 5 открывается триод

7 и конденсатор 19 заряжается до напряжения коллектора триода 7. При открытии триода 7 на базу триода 9 подается почти полное напряжение коллектора триода 7, что приводит к открытию триода 9 и срабатыванию реле 11, включенного в коллекторную цепь этого триода. После закрытия триода 7 конденсатор 19 продолжает разряжаться по цепи: сопротивление 20, база — эмиттер триода 9. Триод 9 остается открытым до поступления очередного импульса на триод 5 в следующий положительный полупериод напряжения. В случае, если входное напряжение ниже, чем то, которое необходимо для пробоя туннельного диода 1, последний не пробивается и схема не срабатывает. Падение напряжения на туннельных диодах 1 и 2 в течение отрицательного полупериода напряжения стремится запереть триод 5.

Туннельные диоды 1 и 2 имеют токи про5

ЗО боя, разность которых определяет зону чувствительности регулятора, Когда оба диода

1 и 2 закрыты, регулятор понижает напряжение. При открытых диодах регулятор увеличивает напряжение. В случае когда один диод закрыт, а другой открыт, регулятор не работает. Рабочие каналы, управляющие повышением и понижением регулируемого напряжения, выполнены па различных типах триодов. В канале, содержащем триоды 5, 7, 9, использованы триоды типа р-п-р, а в канале, выполненном на триодах 6, 8, 10— триоды типа п-р-п,.

Во втором варианте регулятора (фиг, 2) ооа канала выполнены на триодах типа р-п-р.

В этом случае может быть использован общий делитель напряжения 21. Туннельные диоды 1 и 2 с включенными последовательно с ними сопротивлениями 22 и 28 включаются параллельно, Третий вариант регулятора (фиг. 3) аналогичен второму, по оба канала выполнены так, что выходные реле 11, 12 при номинальном значении регулируемого напряжения обесточены. Для этой цели в канале, управляющем повышением напряжения, использован дополнительный триод 24.

Описанный автоматический регулятор напряжения трансформаторов может найти применение в энергосистемах.

Предмет изобретения

Автоматический регулятор напряжения трансформаторов, выполненный на полупроводниковых элементах, содержащий измерительный орган, подключенный к трансформатору напряжения и блоку компенсации, отличаюи ийся тем, что, с целью получения коэффициента возврата, равного единице, и упрощения термокомпенсации и увеличения надежности работы регулятора без существенного усложнения его схемы, в измерительном органе использованы термокомпенсированные последовательно включенными кремниевыми стабилитронами туннельные диоды, соединенные с полупроводниковыми усилительными элементами и запоминающими ячейками, управляющими исполнительными реле или логическими схемами.