Трехфазный регулятор-стабилизатор напряжения

 

Всесою на„-, "" А""й -И

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

237960

Сова Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (,л. 21с, 67/01

21 - ., 42/01

" i a -, 35/14

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 17Л1!.1967 (№ 1140292, 24-7) с присоединением заявки М

Приоритет. 1ПК 6 051

Н 021

Н 045

У,Ч,К 62 1.316.721.1 (088,8) Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 20.ll.1969. Бюллстень ¹ 9

Дата опубликования описания 8Л 11.1969

Авторы изобретения

С. С. Окунь, Б. Н. Сергеенков и В. M. 1(иселев

Московский энергетический институт

Заявитель

ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР-СТАБИЛ ИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Известные однофазные тиристорные регуляторы напряжения переменного тока, содержащие трансформатор с отводами, коммутируемыми встречно-параллельными тиристорными группами, подсоединяющими нагрузку к низшей и высшей ступеням регулирования, не могут образовать трехфазный регулятор путем объединения их в трехфазную систему.

Это связано с тем, что трехфазные тиристорные регуляторы имеют ряд специфических особенностей, обусловленных взаимодействием контуров коммутации трех фаз, поскольку момент смены знака тока (перехода через нулевое значение) в данной фазе зависит от характера нагрузки других фаз и практически не совпадает с моментом смены знака коммутирующего напряжения вентилей данной фазы.

В связи с этим появляются интервалы, во время которых направление тока не совпадает с направлением коммутирующего напряжения, в результате чего возможны короткие замыкания по контуру вентилей одной из фаз или пропуски включения.

Отличием предлагаемого регулятора является то, что путем применения фазочувствительного блока и блока сравнения решается задача построения трехфазного тиристорного регулятора, в котором обеспечивается взаимное согласование между отдельными фазами моментов подачи управляющих импульсов на управляемые вентили, в результате чего при любой неспмметрип нагрузки имеет место четкая работа контуров регулирования всех трех

5 фаз без разрывов тока и коротких замыканий между регулпровочпымп отпайкамп трансформатора.

Это обеспечивает работоспособность регулятора прп несимметричной нагрузке.

Иа чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого регулятора.

Описыьается работа схемы на примере одной фазы.

15 Синхронизация момента подачи управляющих импульсов на вентили 1 и 2 с моментом перехода тока в данной фазе через нулевое значение осуществляется путем подачи указа,ных управляющих импульсов через транс20 форматоры 8 и 4, первичные обмотки 5 и 6 которых соответственно включены параллельно с вентилями 7 и 8 через диоды 9 и 10 и токоогранп швающпе сопротивления 11 и 12.

Управляющие импульсы подаются на вен25 тили 1 и 2 со вторичных обмоток 18 и 14 трансформаторов 3 и 4 соответственно через диоды 15 и 16. Подача управляющих импульсов осуществляется только в том случае, когда ток данной фазы равен нулю, т. е. за30 крыты обе пары тпристоров 1, 2 и 7, 8.

237960 0

3

Как только открывается один из вентилей 1 или 2, происходит снятие управляющих импульсов в результате шунтирования обмоток

17 и 18 трансформаторов 8 и 4 триодом 19.

Триод получает управление при появлении тока в цепи вентилей 1 и 2 за счет падения напряжения на неуправляемых вентилях 20 и

21, включенных встречно-параллельно между собой и последовательно с управляемыми вентилями 1 и 2.

Включение первичных обмоток 5 и 6 трансформаторов 8 и 4 параллельно вентилями 7 и

8 исключает подачу управляющих импульсов на вентили 1 и 2, если открыты вентили 7 и 8, так как последние шунтируют обмотки 5 и 6 трансформаторов 8 и 4.

Подача управляющих импульсов на вентили 7 и 8 происходит только в том случае, если открыты вентили 1 или 2 и направление тока в данной фазе совпадает с направлением коммутирующего направления. Это осуществляется фазочувствительньв| блоком, состоящим из неуправляемых вентилей 20 и 21, трансформаторов 22 и 28 и триодов 24 и 25. Данный блок реагирует на направление тока нагрузки в данной фазе по отношению к коммутирующему напряжению.

Переходы эмиттер-база триодов 24 и 25, зашунтированные вентилями 26 и 27 включены последовательно (эмиттер триода 24 соединен с эмиттером триода 25). Базы триодов

24 и 25 через сопротивления 18 и 19 подсоединены к диодам 20 и 21. В зависимости от направления тока, протекающего по вентилям

1 и 2 и соответственно диодам 20 и 21, будет насыщаться триод 24 или 25. Так при положительном направлении тока насыщается триод 24, а триод 25 запирается. При отрицательном токе триод 25 насыщается, а триод

24 запирается. При насыщении триода 24 первичная обмотка 28 трансформатора 22 подключается под напряжение обмотки 29 трансформатора 80 в том случае, если полярность напряжения на обмотке 28 будет положительной по отношению к эмиттеру триода 24. Если полярность напряжения на обмотке 28 отрицательная по отношению к эмиттеру триода

24, то триод в этом случае не пропускает ток, несмотря на наличие тока в базе.

Если в положительный полупериод данного фазного напряжения ток, проходящий по вентилям 20 и 21, будет отрицательным, го обе цепочки триодов 24 и 25 будут закрыты, так как при положительном напряжении на обмотке 28 триод 24 будет разрывать цепь, поскольку переход эмиттер-база будет под обратным напряжением, а цепь триода 25 за5

З0

35 крыта вентилем 81. Соответственно в отрицательный полупериод данного фазного напряжения при положительном токе нагрузки обе цепочки триодов 24 и 25 будут закрыты.

Таким образом, на вторичных обмотках трансформаторов 22 и 28 может иметь место напряжение в проводящем для вентилей 82 и 88 направлении и соотвественно «разрешение» на подачу управляющих импульсов на вентили 7 н 8 только в том случае, если в данной фазе регулятора ток и напряжение совпадают по направлению. В положительный полу период напряжения при положительном токе нагрузки напряжение будет на трансформаторе 22, и в отрицательный полупериод напряжение при отрицательном токе нагрузки напряжение будет на трансформаторе 28.

Данная схема согласования между отдельными фазами моментов подачи управляющих импульсов на вентили 1, 2 и 7, 8 позволяет использовать схему обратной связи для стабилизации в каждой фазе действующего или среднего значения напряжения засчет изменения момента включения вентилей 7, 8.

Это осуществляется путем регулирования триодом 84 скорости заряда емкости 35, напряжение на которой определяет момент подачи управляющих импульсов на вентили 7, 8.

Базовый ток триода 84 варьируется измерительный системой, состоящей из трансформатора 86, первичная обмотка 87 которого подключена к выходному фазному напряжению регулятора; выпрямительного моста 88, подключенного к обмотке 39 трансформатора 86 и нелинейного моста из сопротивлений 40 и

41 и опорных диодов 42, 43.

Предмет изобретения

Трехфазный регулятор-стабилизатор чапряжения, содержащий трехфазный силовой трансформатор с отводами, коммутируемыми встречно-параллельными тиристорными группами, которые подсоединяют нагрузку к низшей и высшей ступеням регулирования, отлича|ощий ся тем, что, с целью обеспечения работоспособности при несимметричной нагрузке, каждая из фаз регулятора снабжена фазочувствительным элементом в виде двух встречно-параллельно соединенных диодов, включенных последовательно с тиристорной группой низшей ступени регулирования и блоксм сравнения в виде двух транзисторов и двух трансформатсров, первичные обмотки которых через переход эмиттер-коллектор этих транзисторов включены на фазное напряжение указанного силового трансформатора,