Устройство для регулирования переменногонапряжения
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
3I9932
Ссюа Ссеетских
Ссциалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 22.IV.1970 (№ 1433052!24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 02.XI.1971. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 10.1.1972
МПК G 051 1/22
Комитет пс делам иасбретеиий и сткрытий при Совете йтииистрсв
СССР
УДК 621.316.722 (088.8) Авторы изобретения
В. А. Сучков и Б. Ю. Алтунин
Горьковский политехнический институт им, А. А. Жданова
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО
НАПРЯЖЕН ИЯ
В известных устройствах для регулирования переменного напряжения под нагрузкой с регулирующим органом, состоящим из вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена последовательно с нагрузкой к источнику переменного напряжения, и управляемого ключа, выполненного на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно, соединенных последовательно с первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора и с источником переменного напряжения, например, питающей сети.
Однако напряжение на нагрузке падает практически до нуля в течение части полупериода, когда первичная обмотка отключена от источника управляемым ключом, и изменяется до суммы напряжения питающей сети и напряжения на вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора в момент подключения управляемым ключом первичной обмотки. Это приводит к высокому содержанию высших гармоник кривой напряжения на нагрузке, а следовательно, к снижению коэффициента мощности и к.п.д. регулирующего устройства. В период отключения первичной обмотки от источника анодное напряжение тиристоров равно сумме напряжения питающей сети и напряжения на первичной обмотке вольтодобавочного тр ансфор м втор а.
Для улучшения формы кривой выходного напряжения, увеличения коэффициента мощности и к.п.д. устройства и уменьшения напряжения на тиристорах в предлагаемом устройстве к зажиму, расположенному между одним концом первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и управляемым ключом и другим концом первичной обмотки, подсоединен дополнительный управляемый ключ, выполненный на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно, управляемый напряжением источника питания, подводимого к первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.
Устройство состоит из регулирующего органа РО, включающего вольтодобавочный трансформатор ВДТ с первичной и вторичной об20 мотками W! и 1Г, управляемого ключа УК!, выполненного на тиристорах Т! и Т, включенных встречно-параллельно, и подключенного последовательно с первичной обмоткой и с источником питания к зажимам 3! и 3 . Уст ройство содержит управляемый ключ УК, выполненный на тиристорах Т> и Т4, включенных встречно-параллельно, и включенный между зажимами 3 и За.
Ключ УК! управляется от системы импульс30 но-фазового УпРавлениЯ СИФУ, а ключ УКа—
319932 от блока управления, содержащего разделительный трансформатор Тр и диоды Д1 и Д .
Управляемые ключи УК1 и УК могут быть выполнены на симметричных тиристорах, эквивалентных двум тиристорам, включенным встречно-параллельно.
Работает устройство следующим образом.
Kàæäûé из тиристоров Тз и Т4 включается в начале соответствующего полупериода напряжения источника питания однополупериодным напряжением, полученным через разделительный трансформатор Тр и диоды Д1 и Д от источника питания. Тиристоры Т, и Т, управляемые от системы импульсно-фазового управления, закрыты. При таком режиме первичная обмотка WI отключена от источника и замкнута тиристорами Тз и Т,. По обмотке
W1 протекает ток, определяемый коэффициентом трансформации между обмотками W> и
Ж и током нагрузки. Падение напряжения на вторичной обмотке Wq практически равно нулю, и к нагрузке приложено синусоидальное напряжение питающей сети. При включении тиристоров управляемого ключа УК1 от системы импульсно-фазового управления с углом
0(a (180, напряжение источника прикладывается к открытому в данный полупериод тиристору управляемого ключа УК в обратном направлении и запирает его. Первичная обмотка W> подключается к источнику питания, и во вторичной обмотке W> наводится э.д.с., определяемая коэффициентом трансформации между обмотками WI u Wz. К нагрузке прикладывается синусоидальное напряжение, равное сумме напряжения источника питания и э.д.с. вторичной обмотки W . При переходе тока по первичной обмотке WI через нуль, открытый тиристор управляемого ключа УК1 закрывается, первичная обмотка W< отключается от источника и замыкается открытым тиристором управляемого ключа.
Таким образом, напряжение на нагрузке образуется двумя отрезками синусоид, что значительно улучшает форму выходного напряжения, коэффициент мощности и к.п.д. устройства. Максимальная величина напряжения на тиристорах управляемых ключей не превышает максимального значения питающего нап р яж ения.
Источником питания для первичной обмотки
WI может служить напряжение питающей сети, вторичная обмотка согласующего трансформатора или напряжение на нагрузке (за5 жимы 3 и 34). В последнем случаеуправляемый ключ УК1 управляется через разделительный трансформатор Тр и диоды glI и lh, а управляемый ключ УК от системы импульсно-фазового управления. Минимальное напря10 жение на нагрузке, равное разности питающего напряжения и э.д.с. вторичной обмотки
Wq, получают при замыкании управляемого ключа УКь а максимальное напряжение, равное питающему напряжению, — при включе15 нии управляемого ключа УК с углом
0(а(180 от системы импульсно-фазового управления. Открытый тиристор управляемого ключа УК1 закрывается обратным питающим напряжением, первичная обмотка WI замы20 кается открытым тиристором ключа УК .
Предмет и зоб ретен ия
25 Устройство для регулирования переменного напряжения под нагрузкой с регулирующим органом, состоящим из вольтодобавочного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена последовательно с нагрузкой к
З0 источнику переменного напряжения, и управляемого ключа, выполненного на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно, соединенных последовательно с первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора и
35 с источником переменного напряжения, например, питающей сети, отличающееся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, увеличения коэффициента мощности и к.п.д. устройства и уменьшения напря40 жения на тиристорах, к зажиму, расположенному между одним концом первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и управ. ляемым ключом и другим концом первичной обмотки, подсоединен дополнительный управ45 ляемый ключ на двух тиристорах, включенных встречно-параллельно, управляемый напряжением источника питания, подводимого к первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора.
319932
Редактор Е. Кравцова
Заказ 3787/11 Изд. № 1533 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, K-35, Раушская наб., д. 475
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель В. Круглова
Техред 3. Тараненко
Корректоры: А. Васильева и М. Коробова
