Устройство для регулирования мощности

 

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электронагревательных печах трехфазного напряжения при активной нагрузке. Сущность изобретения: устройство для регулирования мощности содержит три двухнаправленных ключа 8, включенных между выводом для подключения соответствующей фазы сети и выводом для подключения соответствующей фазы нагрузки 7. Вывод управления двухнаправленного ключа первой фазы через усилитель 6 и одновибратор 5 соединен с выходом формирователя включающих сигналов. Формирователь синхронизирующих импульсов 9 входом соединен с выводом для подключения первой фазы сети. Двухнаправленные ключи 8 выполнены в виде встречно-параллельно включенных диода и тиристора. Формирователь включающих сигналов содержит датчик сигнала управления 1, выходом соединенный с входом схемы сравнения 2, первый выход которой соединен с входом фазосдвигающего блока, вход синхронизации которого соединен с выходом формирователя синхронизирующих импульсов 9, а его выход является выходом формирователя включающих сигналов, Схема сравнения содержит два пороговых элемента, два диода и вычитающий элемент, выход которого является выходом схемы сравнения 2, а его положительный вход является входом схемы сравнения 2 и соединен с входами пороговых элементов, выходы которых через соответствующие диоды соединены с отрицательным входом вычитающего элемента. Фазосдвигающий блок содержит управляемый генератор частоты 3 и делитель частоты 4-5ил i ж ж XJL-L Г 7 1 С/) С 00 о о о ю

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4854829/07 (22) 18.06.90 (46) 23.04.93. Бюл, N- 15 (75) И.В.Куртис и В.К.Бабенко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1427522, кл. Н 02 M 5/257, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1372540, кл. Н 02 М 5/257, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

МОЩНОСТИ (57) Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электронагревательных печах трехфазного напряжения при активной нагрузке.

Сущность изобретения: устройство для регулирования мощности содержит три двухнаправленных ключа 8, включенных между .выводом для подключения соответствующей фазы сети и выводом для подключения соответствующей фазы нагрузки 7. Вывод управления двухнаправленного ключа первой фазы через усилитель 6 и одновибратор

5 соединен с выходом формирователя включающих сигналов. Формирователь .синхро1810969 А1 (si)s Н 02 M 5/257, G 05 Р 1/66 низирующих импульсов 9 входом соединен с выводом для подключения первой фазы сети, Двухнаправленные ключи 8 выполнены в виде встречно-параллельно включенных диода и тиристора. Формирователь включающих сигналов содержит датчик сигнала управления 1, выходом соединенный с входом схемы сравнения 2, первый выход которой соединен с входом фазосдвигающего блока, вход синхронизации которого соединен с выходом формирователя синхронизирующих импульсов 9, à его выход является выходом формирователя включающих сигналов, Схема сравнения содержит два пороговых элемента, два диода и вычитающий элемент, выход которого является выходом схемы сравнения 2, а его положительный вход является входом схемы срав-. нения 2 и соединен с входами пороговых элементов, выходы которых через соответствующие диоды соединены с отрицательным входом вычитающего элемента, Фазосдвигающий блок содержит управляемый генератор частоты 3 и делитель частоты

4.5 ил, г у,Б

1810969

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электронагревательных печах трехфазного напряжения при активной нагрузке.

Цель изобретения — обеспечение строгой симметрии управляющих импульсов для сохранения плавности и точности регулирования, надежности при малой себестоимости управляющей и силовой части, малого габарита и веса всего устройства.

На фиг. 1 показана структурная схема заявляемого устройства; на фиг. 2 — графики выходных напряжений блоков, входящих в устройство; на фиг. 3 — варианты подключения нагрузки к сети, если переход от одного интервала к другому происходит в ручном режиме, на фиг. 4 — графика напряжений на нагрузке каждой фазы; на фиг. 5 — структурная схема схемы сравнения.

Предлагаемое устройство состоит из формирователя включающих сигналов, включающего датчик I сигнала управления; схему 2 сравнения; управляемый генератор частоты 3; делитель частоты 4; одновибратор 5; усилитель 6; формирователь 9 синхронизирующих сигналов, Управляемый генератор частоты и делитель частоты в совокупности создают фазосдвигающее устройство.

Три выхода формирователя включающих сигналов подключены к трем соответственно входам управления блока 8 трех двухнаправленных ключей, коммутирующих трехфазную. нагрузку 7.

При этом выход датчика управляющего сигнала 1 подключен к входу схемы сравнения 2. Первый выход схемы сравнения 2 подключен к входу управляемого генератора частоты 3, выход которого подключен к счетному входу делителя частоты 4, На вход схемы формирования синхронизирующего сигнала 9 поступает напряжение сети. Выход формирователя синхронизирующих сигналов 9 подключен к сбрасывающему входу делителя частоты 4. Выход делителя частоты подключен к входу одновибратора 5. Выход одновибратора 5 подключен к входу усилителя 6. Выход усилителя 6 подключен к управляющему входу вентильного ключа 8 первой фазы, Датчик сигнала управления подает сигнал, величина которого соответствует мощности, которую должна потреблять нагрузка от сети, В автоматическом режиме это может быть выход системы автоматического регулирования, В ручном режиме это может быть переменный резистор, на вход которого подается постоянное напряжение.

Схема сравнения включает в себя два пороговых элемента 10 и 11; два диода 12; вычитающий элемент 13, Сигнал с датчика сигнала управления

5 поступает на вход схемы сравнения, к которому подключены первые входы двух пороговых элементов и положительный вход элемента вычитания. На вторые входы опорных элементов подаются опорные сигналы, "О равные 1/3 и 2/3 от входного максимального. Выход порогового элемента с входным

Боем = 1/3 Unlax подключен к входу диода и к управляющему входу тиристора второй фазы. Выход порогового элемента с входным акоп = 2/3 Umsx подключен к входу второго диода и управляющему входу тиристора третьей фазы, Выходы двух диодов 12 подключены к отрицательному входу вычитающего элемента 13. Выход вычитающего

20 элемента поступает на вход фазосдвигающего устройства. Пороговые элементы 12 представляют собой управляемые ключи, у которых первый вход является управляющим. Если сигнал, поступающий на первый вход, больше опорного сигнала, то к.выходу подается опорный сигнал. В противном случае ключ разомкнут и на выходе отсутствует сигнал. С выхода пороговых элементов сигналы проходят через диоды на отрицатель3О ный вход вычитающего элемента. На выход вычитающего устройства поступает разница между положительным входным сигналом и отрицательным.

Весь диапазон регулирования делится

35 на три интервала. На.каждом интервале мощность регулируется в пределах 1/3 от максимальной величины, Фазосдвигающее устройство, получив входной сигнал, передает его на свой выход

40 через управляемый промежуток времени, равный углу открытия тиристора.

Одновибратор создает на своем выходе требуемую длительность сигнала, необхо,димую для включения тиристоров. Усили45 тель усиливает сигнал по току и напряжению. Формирователь синхросигналов при переходе напряжения сети через ноль формирует на своем выходе сигнал.

На первом интервале открывается тири5О стор только первой фазы.

Величина угла открытия тиристора формируется схемой сравнения, источником управляющего сигнала, генератором и делителем частоты. Мощность на нагрузке

55 изменяется от нуля до 1/3 максимальной, Интервал второй требует дополнитель-. но к тиристору первой фазы открытие тиристора второй фазы сигналом управления, формируемым схемой сравнения. Мощ1810969 ность регулируется от 1/3 до 2/3 максимальной.

На третьем интервале регулирования дополнительно открывается тирис ор третьей фазы от третьего выхода схемы 5 сравнения. Мощность регулируется от 2/3 до максимальной. Угол включения тиристора изменяется только на первой фазе. Ври увеличении управляющего сигнала от датчика 1 от нуля до 1/3 максимальной угол 10 включения тиристора первой фазы изменяется от нуля до ста восьмидесяти градусов.

В начале второго интервала угол включения тиристоров первой фазы будет равен нулю, аналогично будет на третьем интервале. 15

Синхросигнал с блока 9 сбрасывает значение счетчика делителя частоты.

Экономический эффект достигается благодаря увеличению точности регулирования мощности, улучшению качества техп- 20 роцесса, уменьшается вредное влияние бросков напряжения и тока на нагрузку.

Увеличивается срок службы нагрузки и самого устройства. Упрощается само устройство и уменьшается его себестоимость, 25

Формула изобретения

Устройство для регулирования мощности, содержащее три двухнаправленных ключа, включенных между выводом для под- 30 ключения соответствующей фазы сети и выводом для подключения соответствующей фазы нагрузки, при этом вывод управления двухнаправленного ключа первой фазы через усилитель и одновибратор соединен с выходом формирователя включающих сигналов. кроме того, формирователь синхронизирующих импульсов, входом соединенный с выводом для подключения первойфазысети, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества выходной мощности за счет снижения бросков тока и напряжения, повышения точности и упрощения, двухнаправленные ключи выполнены в виде встречно параллельно включенных диода и тиристора, а формирователь включающих сигналов содержит датчик сигнала управления, выходом соединенный с входом схемы сравнения, первый выход которой соединен с входом фазосдвигающего блока, вход синхронизации которого соединен с выходом формирователя синхронизирующих импульсов, а его выход является выходом формирователя включающих сигналов, при этом схема сравнения содержит два пороговых элемента, два диода и вычитающий элемен., выход которого является выходом схемы сравнения, а его положительный вход является входом схемы сравнения и соединен с входами пороговых элементов, выходы которых через соответствующие диоды соединены с отрицательным входом вычитающего элемента, Составитель И,Куртис

Техред М,Моргентал Корректор П.Герещи

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгорад, ул.Гагарина. 101

Заказ 1450 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5