Устройство регулирования фазы для управления тиристорным преобразователем

 

Изобретение относится к элект ротехнике Цель изобретения повы шение надежности устройства при сохранении диапазона регулирования фазы. Устройство содержит трансфазо вращатель 1, дискриминатор фазы 2 и резистивно-емкостной фильтр 3. При подмагничивании трансфазовращателя 1 магнитное сопротивление участков магнитопровода уменьшается. Изменя ется индуктивное и активное входное сопротивление трансфазовращателя 1, что обеспечивает увеличение угла ре гулирования фазы на выходе трансфазо вр ащателя . 1 . 1 ил с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

C0LLHAËÈCTÈ×ÅÑÍÈX

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 M 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251877/07 (22) 28 ° 05,87 (46) 23 ° 03 91 Бюл, К- 11 (71) Всесоюзный научно-исследова тельский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72):Ю PаРейнгольд,:TаС ° Кленчева, .Г ° С ° Øóõòерева и .А.A,Áåíåù êòoâ (53) 62 1 316 ° 72 7 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1102006, клв Н 03 M 1/08, 1984 °

Авторское свидетельство СССР

1«- 1081773, кл Н 02 M 1/08, 1984, „„SU„„1636952 А 1

2 (54) УСТРОИСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗЫ

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ П1РИСТОРНЫМ ПРЕОБРА

ЗО BATEÈÅM (57) Изобретение относится к элект ротехнике, Цель изобретения повы шение надежности устройства при сохранении диапазона регулирования фазы. Устройство содержит трансфазовращатель 1, дискриминатор фазы 2 и резистивно-емкостной фильтр 3 ° При подмагничивании трансфазовращателя 1 магнитное сопротивление участков магнитопровода уменьшается„ Изменя ется индуктивное и активное входное сопротивление трансфазовращателя 1 что обеспечивает увеличение угла ре- Я гулирования фазы на выходе трансфаза вращателя:1. 1 ил, 1636952

Изобретение относится к электро технике и может использоваться в сис темах импульсно фазового управления (СИФУ) тиристорным электроприводом, а также различных устройствах автома

5 тики, где требуется преобразовывать сигнал управления в виде напряжения или тока в фазу.

Целью изобретения является повы шение надежности устройства при сохранении диапазона регулирования фазы, На чертеже представлена электри ческая схема устройства регулирования фазы для управления тиристорным преобразователем, На схеме введены следующие обозначения: R и С вЂ” активное сопро тивление и емкость фильтра; К4 и

QL — активное и индуктивное входное сопротивление трансформатора-фаза вр ащателя; I — ток, потребляемый устройством из сети; Х1 — ток .первичной обмотки трансформатора»фаза вращателя; U — напряжение сети;

U< — напряжение, приложенное к пер вичной обмотке трансформатора»фазовращателя; Ug — напряжение вторичной (выходной) обмотки; Х вЂ” ток обмотки управления трансформатора-фазовращателя; U< — напряжение на выходе ко мп ар а то ра, Устройство содержит трансформа тор-фазовращатель 1, дискриминатор 35

2 фазы и.резистивно-емкостной фильтр

:3, Трансформатор-фазовращатель 1 имеет обмотки переменного тока - пер вичную 4 и вторичную 5 и две обмотки подмагничивания постоянного тока 4п смещения 6 и управления ; 7 ° Дискрими натор 2 содержит резистивный дели тель 8 и компаратор;9 ° Дифференц иальный вход компаратора шунтирован резистивным делителем 8,: подключен 45 ным к клеммам вторичной обмотки трансформатора фазовращателя 1, Ре зистор 10 фильтра 3 включен в общую первичную цепь переменного тока, а конденсатор 11 - параллельно входной обмотке трансформатора«фазовраща теля. 1, Устройство, в котором использует трансформатор-фаз овращат ель, выполненный по схеме симметричного магнитного моста, работает следующим образом

11ри подмагничивании трансформа тора-фазовращателя 1 магнитное сопро!

И е

I (17 где

2 = R +

9+ ЗОС(Ri+j67L,)1 (2)

Напряжение U<, приложенное к пер вичной обмотке трансформатора-фазо» вращателя, равно:

1 1 02 (! (3) где

R< + 161ь!

2ц —.--- — -.— — ——

)ЦС(R,+j(AL, )+1 (4) тивление участков (плеч) разветвлен ного магнитопровода с расположенными на них обмотками управления постоян ного тока уменьшается. В результате напряжение U, индуктируемое в вы ходной (диагональной) обмотке, сдвигается относительно входного напряжения моста U< на угол(. Одно временно изменяется индуктивное и активное входное сопротивление транс форматора фазовращателя, т е» нагруз ка входного фильтра, Это явление ис пользуется в устройстве для получения положительного эффекта - увеличения угла регулирования фазы непосредст венно на выходе трансформатора-фазовращателя»

Уменьшение индуктивной нагрузки приводит к дополнительному сдвигу напряжения на выходе фильтра относительно сети Ъ с на угол(» Суммарный фазовый сдвиг выходного напряжения устройства относительно сети при этом существенно возрастает„

Насыщение при управлении отдельных участков разветвленной магнитной цепи на форму входного тока существенно не влияет Ток остается синусоидальным во всем диапазоне регулировочной харак теристики трасформатор а-фазовращателя, Это позволяет использовать для оценки дополнительного фазового сдвига фильтра (. методы расчета линейных цепей переменного тока, Фазовый сдвиг(f напряжения U,1, приложенного к входной обмотке трансформатора-фазовращателя 1, относительно напряжения сети U определяется следующим обр аз ом„

В соответствии с принципиальной схемой ток Io, потребляемый устройством из сети, равен:

Полагая входное активное сопротивление трансформатора фаэовращателя 1 Rl = О, получаем упрощенное выражением для (в виде

5 1636952 6

Подставляя в (3) значения Х, Z . В действительности при управлении

o . и Z11 из (1), (2) и (4), получим изменяется полное входное сопротив

Ц жв к<+ ф, U e

1Я ление Z трансформатора-фазовращате1

R (jb3C(Ri+jQL )+lT+R +)я1., c ля,:т,.е ° не только индуктивная, но, °, 1(д6 и активная его составляющая. Сопро тивления Е1, Я 1. 1 и R1 определяются

Это выражение можно представить в для каждого значения тока управления виде по данным измерения входного тока

-itI q 1 l jig) O обмотки Х, напряжения Ба и фазового (о =Ае Бе = А11 е

) сдвига между ними (1,1, где фазовый сдвиг фильтра равен Для получения максимального поло

Ц = агс д ——

«ьк Я жительного эффекта емкостное сопро

"Е1 (1Ш) тивление фильтра выбирается равным

Ку 12 212 )$15 вхОдному индуктивному сопроТивлению

К (R +R )+Я Е, 1 1 1 J трансформатора-фазовращателя, соот (7) ветствующему середине линейного участка регулировочной характеристики е

Формул а изобретения

Г 1

Ч 1Р

Ц1 = arctg R ) — — — ИС (8) Из полученного выражения следует, что фазовый сдвиг фильтра зависит от его параметров (R, С ) и индуктивного сопротивления входной цепи трансформатора-фазовращателя При подмагничивании индуктивное сопротивление Я1, трансформатора-фазовращателя изменяется и соответственно изменяется отстающий фазовый сдвиг фильтра Q®относительно сети, Су11марный фазовый сдвиг устройства, таким образом, оказывается равным

% =% Чр где(- собственный сдвиг фазы трансформатора фазовращатепя;

Ц (0 начальный сдвиг фазы на выходе фильтра; (- текущее значение сдвига фазы на выходе фильтра при подмагничивании;

5у

=(-Я, - дополнительный сдвиг фазы на выходе фильтра, Выражение (8) является прибли женным и приведено только для пояснения качественной картины явления ° где ( F

R,,ЯL максимальное приращение фазо« вого сдвига на выходе фильт ра; круговая частота сети, активное и индуктивное вход ное сопротивление трансформаем тор а-фаз овращателя, Устройство регулирования фазы для управления тиристорным преобраэовате

25 лем, содержащее трансформатор»фазовращатель с обмотками управления и смещения постоянного тока, дискрими натор фазы на выходе вторичной обмот ки, выполненный в виде компаратора, 30 дифференциальный вход которого шунти рован реэистивным делителем, средняя точка которого подключена к общей точке источников питания компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, . с целью повышения надежности, в пер

: вичную цепь переменного тока трансформатора-фаз о вр ащателя включен ре зистор фильтра R, a входная обмотка трансформатора-фаэовращателя шунтиро

40 вана конДенсатором фильтра C + при этом параметры фильтра выбирают в соответствии с выражением

Ц,--"., (в,. К),Л.," æ R, б ", 1

4 - Ф 1