Регулирующий элемент для цепей переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение надежности регулирующего элемента и улучшение формы входного и выходного напряжений. За счет введения дополнительного управляемого ключа 10 в момент переключения управляемых ключей 7 и 8, нагрузка питается напряжением питающей сети через секцию 5 обмотки автотрансформатора, образованной первой и второй отпайками. Регулирующий элемент обеспечивает непрерывное питание нагрузки при резком снижении или повышении напряжения питающей сети. 1 ил.

СОH! 3 ГОP(!гКИУ

СОЦИЛПИСТИЧГ Гi .ÈÕ

РЕСПУБЛИК

<снс G 05 С 1/44

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812193/07 (22) 09.04.90 (46) 23.01.92. Бюл. № 3 (75) А.Е. Аксенов и 8.И. Глухов (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 547943, кл. Н 02 М 5/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1421130, кл. G 05 F 1/44, 1989. (54) РЕГУЛИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,, SU „„1707604А1 (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности регулирующего элемента и улучшение формы входного и выходного напряжений.

За счет введения дополнительного управляемого ключа 10 в момент переключения управляемых ключей 7 и 8, нагрузка питается напряжением питающей сети через секцию

5 обмотки автотрансформатора, образованной первой и второй отпайками. Регулирующий элемент обеспечивает непрерывное питание нагрузки при резком снижении или повышении напряжейия питающей сети. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при постронии регуляторов переменного напряжения в тех случаях, ко да требуется повышенное качество входного и выходного токов.

Известен регулятор переменного напр жения, содержащий звтптрэнсфпрматор с отпайками в конце обмотки и ключи на встречно-параллельно включенных тирис1орах, с помощью которых переключаются отпэйки автотрансформатора.

Недостатком устройства является низкий КПД, так как эвтотрансформатор постоянно потребляет энергию. поскольку его обмотка всегда подключена к питающей сети. Стабилизатор имеет сложную схему управления, так как ключи необходимо переключать при переходе тока сети через нуль. При этом при включении одного из ключеи с опозданием возможны перерывы

B питач и нагрузки, з при одновременном включении двух ключей возникает контур короткого замыкания в отпайках звтотрансформатора. Поэтому с целью снижения тока короткого эзл»ыкания при резком снижении или повышении напряжения питающей сети о1пайки звтотрансформатора не мокнут быгь переключены сразу с максимальной на минимальную и наоборот. т.е. переключение о1пзек осуществляется в три приеглз пу ем постоянного переключения соседних отпав, что снижае» быстродействие регулятора и не везде приемлемо. Следовательно, peryпАТор имеет огрзн«ченную область применения и низкую надежность.

Наиболее близким к предлагэел»ому по технической сущности является регулирующий элемент для цепей переменн1го тока, содержащий автотрэнсформэтор с первой и вгорой отпайками и управляемые ключи переменного тока, соединяющие начало и конец обмотки эвтотрзнсфсрл»атсра с общей точкой соединения первых выводов для подключения сети и нагрузки, второй вывод для подключения сети, соединенныи с второй отпзйкой автотрэнсформаторз, и второй вывод для подключения нагрузки. соединенный с второй отпзйкой авготранс.форматора.

Однако данное устрой" тво ненадежно, так как при коротком замыкании нагрузки все напряжЕние источника питания прикладь,вается к средней обмотке автотрэнсфорглзтооэ, в реэулызте чего нз всей г»бл»отке автотрансформаторз наводится напряже н«е, многократно превлш»зк»щсе напряжение источникB питания, лоторое. будучи приложено к управляе лым ключам, выводит

«х иэ строя. Устройство ил»еет низкий КПД и сов р, так как вследствие постоянного

55 регулирования напряжения на выходе, оно постоянно потребляет энергию питающей сети даже тогда, когда питаюц1эя сеть стабильна и не требуется какого-либо регули рования напряжения на нагрузке.

Устройство иглеет ограниченную область пригленения, так как в связи с постоянным регулированием напряжения на выходе оно портит как форму нзпряжения питаюгцей сети, так и форму выходного напряжения

Поэтому оно не может быть использовано для питания устройств, требующих повышенного качества входного напряжения.

Uenb изобретения — повышение нэде к ности и улучшение формы входного и выходного напряжений, Поставленная цель достигается ipse», ч1о в ре улирующем элементе для цепей переменного тока. содержащем автотрзсформэтор с первой и второй отпзйкзми и управляемые ключи переменного тока. сов диняющие начало и кон ц с.гомо»«звго трансф- матора с общей точкои соединения первых выводов для подключения сети «нагрузки, второй вывод для подключения сети соединен с порвос» о»пс»йлос» автотрзнсформатора, второ« вывод для подключения нагрузки соединен с второй отпайкой эвтотрансформаторз. введены до полн«тельный управляемыи ключ и пороговый полупроводниковый зле лент. при»е л дополнительныи управлчеr»tiй ключ включен л1е кду первои и второй отпзс»кэм«звтотрансформэторэ, а пороговыи полупроводниковый элемен г»оаключен параллельно обмотке автотрансформзтора.

На чертеже изображена схема регулирующего элемента переменною гока.

Регулятор имеет автотрзчсфорл»з1ор 1. содержащий первую и вторую отпайки 2 и 3, разделяющие обмотку автот рвнс,.: р .»зторз на секции 4 6 Секция 4 обмотки,,вт„грз сформатора рассчитана нз л»инимэльное допустимое напряжение питзющеи сети 10,, О, и подключена к общему проводу рс гиля тора напряжения через упрзвля "левый n v

7. Секция 5 обмотки эвтотрансформзторэ рассчитана на минимальное нзпря.» ение питающей сети и подключена к общему проводу регулятора через управляемый ключ г"

Секция 5 обмотки звтотрансформзторз рай считана на наг ряххение 10; Ог В»орой провод«стоянн«кэ питания подклю»ен v. о|пзйк

2 автотрансформзторэ, а второй провод»;грузки — к огпзйке 3 звтотрансформз»г рз

Пороговыи полупроводниковый 3nPI ° вн ° (вариСтор) 9 включен между началом «к» цом обмотки звтотрэнсформз о1»э з д.>пг нительный упрзвляеглый ключ 10 в лю между отпайками 2 и 3 звтптрэнс, рл»;. е ра Предохранитель 11 включен в об>ции провод регулятора напряжения со стороны источника питдния.

Регулятор напряжения работает следу ющим образом.

При колебаниях напряжения питающеи сети е пределах 10$ U» »упрзвляемые ключи 7 и 8 регулятора напряжения отключены а дополнительный управляемый ключ 10 включен и нагрузка питается через дополнительный управляел(ый ключ 10 напряжением питающей сети При снижении напряжения питающей сети до — 107ь Uc отключается дополн 1тельный управляемый ключ 10 и вкпк3чяетсч упра<3ляемый ключ 7, При этом секция 4 автотрзнсформзторз оказывается под напряжением питающей сети. трансформатор 1 работае как повыц>ающий и нагрузка питается с отпайки 3 автотрансформэтора напряжением, равным номинальному напряжен>1ю питзющсй сети. При этол1 напряжение <<итзющс..й сеТ» может снижаться в некоторых пределах и далее, однако напряжение нз выходе регулятора напряжения буд т в пределах нормы. При восстзновлени,1 нзпряжениа

ПИтаЮЩЕй СЕТИ ДО НОМИНЗЛЬНО<О ЭНаЧЕ> ИЧ уир. вляемый кпюч 7 oTvë î :.э -тсч 11 в> Ов> включdется дополнитеflü>pÿe;.ÿeìûLI ключ 10. При увели <ении нзирчжения пита к щей сети до величины 10; О. Откл>оча ется дополнительный упрзвлае>лый ки>оч 10 и Вклк14зется управляемый киюв 8. При 2TO>I секция 5 и б автстрзнсформзторз окзэ>, ваются под напряжением питающей сети, автотрансформзтор 1 работает кзк понижающий и нагруэкд питзетс Г Отизики

3 напряжением, равным номинальному напряжению питающей сети. При э ом напряжение питдющей сет>1 oweT позы<1>зться в некоторых пределах и дзлс» одн .ки напряжение на выходе регулятор-.- будет в пределах нормы. При снижении нзпояжения питающей сети до номинзльни<с энзчсниа управляемый ключ 8 отключзетсч и вновь включается дополнительный управляемый кл>оч 10. При колебаниях питающего напряжения от + 10 до — 10 и наоборОT соответственно включаются и отклю <з><1гся управляемые ключи 7 и 8 бсз перикл»«с:>«I дополнительного управляемого vлючз 10. В кратковременных перерывз ° e рзб"., е управляемых ключей 7, 8 и 10 нэ<рузгз г;итаЕтСя чЕрЕЗ СЕкциЮ 5 О 1Отгс1 автотрансформатора. блзгодзра «e.". ч ОГ>еспечиваются бесперебойч,е и.<тзч; <зг-р, яки и отсу1ствие коротко><3 эзл<ыгзнич секций автотрансформзторз в >лол1ечт переКЛЮЧЕНИЯ УПРаВЛЯЕМЫХ КЛК> «Э" r г;1атГРЗ напряжения

1г, с0

1, .) .10

3) 10

Г I >

><я<>раже>>ие пер гл>Г> <г «иа г<зс>и< . 1р <

finhill<çòü > лз<.Г >«<ч а жения полу<>роводникогь> элсл1»<т - <. рзвлчемых ключеи 7 и 8 регулчтс>рз. Пг> этом в нормальном pewLIMe рзботь< рогу а торя взристор не оказывает нигзкпги f>« ° нич нз работу регулятора нзпражения н

cëó÷àe короткого ззмь<кания нагрузки B м.. мент. когда отключен дополни>ельнь<й у равляемый ключ 10 LI все нзиряжг.l«< питающей сети прило енс> к секции 5 звт<>трансформатора, варистор 9 пробнвзетса 11 шунтирует обмотку автотрансформаторз защищая полупроводниковые элел<енты угравляемых ключей 7 и 8 регулчтирз От л. Навод >мь м f<

Ом с< учае между нз <2.»л <. ко> цо><обл<от ги звтотрднсформзтора

При коротком замыкании нагрузки р,о мент прииожения нзпрчжен><а питзк.щ ости к секции 5 звто<рянс1 Ос лзтирз стл рь взетса дополнительнь< y 1> звлаемь<й v > с <

10, что приводит к к ро>КО>лу ЗЗ>- .1> Зн< ° >

ИСТОЧНИКЗ ПИтаНИЧ И К Cl«>O ИРСДО;РЗнитеия 11 что гарант<" Оу< т чедсж <ую Ззц>11ту peгyëÿòoðà напряж. и г; >ере<<>>

>Лс<>опьзовзние ир-.д- »><-.>го «pof>pe

Te><<еч>1<1 с < ° .< с< <«1 и< <аип<лт сократить расход энср<11 .;;.,;-.».11><з; > О>л

НЗПРажЕНИИ ПИ>",>OI;;. -«;, >PO «.; .«Е

>-., уирзвлс-чич и повыс<>TI- ..сч,,осT> р <„лчтпра нзиря «е><1 ° а f: .. -:Тс,, L<>. ест хорошу>О фор>лу грив- в. ". "-;-,,,,1

ГО НяиРЯжЕНИИ И ОР<» И . Е \ЕТ Hf И,"" Г»аГ< нос питание нзгруэк«IT < е;," люч=.><ич глючей регулятопз нзгру» з .>" <"-;; ираж нием питающей сети Ieр" з Г.е I,;1 5 о5>-1oòv.LI зв тотрансформятор-", "-.1.> и.: „пает игпольОв2ть f>pep-low,"»»h

НИ ЭЛЕK ТРОН нс ОГ : t <, д:.! .1 :;; а, ПОСтрос <<ных. например, нз ч-егральных микросхема.. где наг 2;vie тре-!

>opa> е ° и> тающего напряжения В случае неиб ид: мости бопсс плавно>г 1 регул><ро<>з ° ич чзпс>,<жения секц и я 5 а в т с т р à l >с ф о р >..- — и:;. -. дс> и > н з б ы т ь

1>аССчитанз на нэг р - с . - < >; или нз любое другое няира - н> p. f,р делах 110; 0< Гоответст.,-< нс п р «. <ывзетсч «

Гскцич 4 зв<О>рзнг1ор>1з>о; з

Формула и 3 о б р е т . >< L«I

РЕгулируЮщий Злс .<-.чт дпа I«3<>".,> пЕрЕЛ<ЕННОГО ТОК2, OОД> P.3,, i <1, 0,3«С<3<ОРмзтор с первой и что< l --. з>ли управляс>лыс ключ<1 и»ре .1: ....> э

ДИНЧ ОЩИС rЭЧЯЛО LI х->»<> -" - - .. =PT . трансформатора с с .< . . Тс

1707604

Составитель А.Аксенов

Техред M.Ìoðãåíòàï Корректор А.Осауленко

Редактор Л.Гратилло

Заказ 267 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 э, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соединения первых выводов для подключения сети и нагрузки, второй вывод для подключения сети соединен с первой отпайкой автотрансформатора, второй вывод для подключения нагрузки — с второй отпайкой автотрансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения формы входного и выходного напряжений, введены дополнительный управляемый ключ и пороговый полупроводниковый элемент, причем дополнительный управляемый ключ включен между первой и

5 второй отпайками автотрансформатора, а пороговый полупроводниковый элемент подключен параллельно обмотке автотрансформдтора.