Регулятор напряжения на первичной стороне питающего трансформатора нагрузки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 18.!Х.1970 (№ 1476389/24-7) с присоединением заявки ¹ 1476388i24-7

Приоритет

Опубликовано 08.11.1973. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 11 V.1973

М. Кл. б 05f 1/38

Н 02р 13/04

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722(088.8) Автор изобретения

Л. Ф. Алексеев

Заявитель

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПЕРВИЧНОЙ СТОРОНЕ

ПИТАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА НАГРУЗКИ

Известен регулятор напряжения на первичной стороне питающего трансформатора нагрузки, содержащий дроссельный магнитный усилитель с рабочими обмотками и обмотками управления, встречно-параллельно соединенные тиристоры в качестве регулирующего элемента, между катодом и управляющим электродом каждого из которых включена параллельная цепочка, состоящая из линейного дросселя и сопротивления, например нелинейного, а в цепь управляющего электрода каждого тиристора введен источник переменного напряжения смещения в противофазе с анод ным напряжением тиристора.

Недостатком известного регулятора является пониженное быстродействие по управлению, что ограничивает область его применения системами, в которых быстродействие не критично (системы ручного регулирования и т. п.).

Увеличение инерционности известного регулятора вызывается действием замкнутых контуров, демпфирующих изменение магнитного потока управления усилителя. Так, в начальной части каждого полупериода напряжения питающей сети, когда оба сердечника усилителя ненасыщены, обратный в данном полупериоде тиристор переведен смещением в диодное состояние, т. е. открыт по анодной цепи и как диод шунтирует цепь рабочей обмотки, управляющей прямым тиристором регулятора.

Исключение этого режима невозможно, поскольку для надежной работы первичных регуляторов необходимо обеспечить открытое

5 состояние тиристора в интервале 210 — а, где а — угол управления. Второй контур образуют цепи рабочих обмоток указанного регулятора, состоящие из рабочих обмоток магнитного усилителя и эквивалентных сопротивлений це10 пей управляющий электрод — катод тиристоров и включенные в схеме регулятора в параллель.

Из двух упомянутых факторов шунтирующее действие тиристоров является основным.

1 Цель изобретения — повышение быстродействия регулятора по управлению.

В предлагаемом регуляторе эта цель достигается за счет того, что рабочие обмотки дроссельного магнитного усилителя включены

20 встречно-последовательно между управляющими электродами встречно-параллельно соединенных тиристоров.

Кроме того, с целью использования описанного однофазного регулятора в трехфазной схеме с одновременным повышением ее быстродействия, по крайней мере одна из обмоток управления дроссельных магнитных усилителей регуляторов, включаемых в каждую фазу, соединена пофазно-параллельно.

30 На фиг. 1 приведена принципиальная схема

369559

5О

3 однофазного регулятора; на фиг. 2 — осциллограмма напряжений схемы по фиг. 1.

Однофазный регулятор состоит из тиристоров 1 и 2, включенных встречно-параллельно, и дроссельного магнитного усилителя, рабочие обмотки которого 8, 4 включены встречно-последовательно между управляющими электродами тиристоров 1; 2. Между катодами и управляющими электродами тиристоров 1 и 2 включены параллельные цепочки, состоящие из сопротивлений 5 и 6 и линейных дросселей

7 и 8 соответственно. В цепи управляющих электродов тиристоров последовательно включены источники 9; 10 переменного напряжения смещения.

Работа регулятора протекает следующим образом.

В положительном полупериоде питающего напряжения U„(cM. фиг. 2) после насыщения сердечника с рабочей обмоткой 8 начинает резко нарастать ток, протекающий по эквивалентному сопротивлению цепи управляющий электрод — катод тиристора 1, обмотке 8 насыщенного сердечника, приведенному в цепь рабочей обмотки 4 ненасыщенного сердечника сопротивлению цепи обмотки управления, эквивалентному сопротивлению цепи управляющий электрод — катод тиристора 2. При этом напряжение .на управляющем электроде тиристора 1 увеличивается до напряжения отпирания, тиристор отпирается и своей цепью анод †кат шунтирует рабочую цепь усилителя. После отпирания напряжение на управляющем электроде определяется протеканием анодного тока.

Переменное напряжение смещения U„противофазное с питающим напряжением U, смещает начальную часть импульса управления в отрицательную область и переводит момент отпирания на более крутую часть импульса тока насыщения усилителя.

В отрицательном полупериоде U„смещение

U, становится положительным и поддерживает тиристор 1 открытым в прямом направлении за исключением области, в которой после насыщения сердечника с обмоткой 4 в цепи рабочих обмоток усилителя происходит нарастание тока в обратном направлении и отпирание тиристора 2. При этом отрицательная часть импульса управления тиристора I определяется прохождением рабочего тока по обратному эквивалентному сопротивлению цепи управляющий электрод — катод тиристора 1, отсекается или шунтируется диодом в цепи смещения, включенным либо последовательно в цепь управляющего электрода, либо параллельно цепи управляющий электрод — катод тиристора.

При переходе от положительного полупериода U ê отрицательному импульс напряжения управления не прерывается, так как благодаря индуктивности рабочих обмоток спад тока управления затягивается, а затем подхватывается смещением.

Линейные дросселя 7, 8 образуют с рабочи5

4 ми обмотками 8, 4 схему глубокой отрицательной обратной связи по постоянной составляющей напряжения на регуляторе, эффективно действующую в переходных режимах. Дроссели уменьшают постоянные составляющие напряжения управления тиристоров 1 и 2, разностью которых определяется собственный небаланс регулятора.

В предлагаемом однофазном регуляторе максимальная величина сопротивления цепи управления ограничена условиями формирования импульса управления. Обычно применяемый способ уменьшения постоянной времени магнитного усилителя за счет увеличения сопротивления цепи управления в предлагаемом однофазном регуляторе неприменим, так как приводит к потере схемой работоспособности.

В случае использования описанного однофазного регулятора для построения трехфазного варианта указанного недостатка можно избежать за счет параллельно-согласного включения трех фазных обмоток управления магнитных усилителей однофазных регуляторов, включаемых в каждую фазу, При таком включении наводимые из рабочих цепей э. д. с. четных гармоник в обмотках управления фазных усилителей образуют тройки векторов обратной (вторая) либо прямой (четвертая) последовательности и взаимно уничтожаются.

Исключение составляют шестая и кратные ей гармоники, образующие нулевую последовательность, но удельный вес этих гармоник весьма мал.

Поскольку сводное протекание токов четных гармоник по цепи управления обеспечивается независимо от величины сопротивления внешней цепи обмоток управления трехфазного регулятора, увеличение этого сопротивления приводит к эффективному уменьшению постоянной времени управления вплоть до предельно минимальной.

Предмет изобретения

1. Регулятор напряжения на первичной стороне питающего траноформатора нагрузки, содержащий дроссельный магнитный усилитель с рабочими обмотками и обмотками управления и встречно-параллельно соединенные тиристоры в качестве регулирующего элемента, между катодом и управляющим электродом каждого из которых включена параллельная цепочка, состоящая из линейного дросселя и сопротивления, например нелинейного, а в цепь управляющего электрода каждого тиристора введен источник переменного напряжения смещения в противофазе с анодным напряжением тиристора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия по управлению, рабочие обмотки дроссельного магнитного усилителя включены встречно-последовательно между управляющими электродами встречно-параллельно соединенных тиристоров.

369569

Фиг. 1

Фиг. 2

Составитель В. Круглова

Редактор Г. Котельский Техред А. Камышникова Корректор T. Гревцова

Заказ 1255/11 Изд. Из 1323 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью использования его в трехфазной системе регулирования с одновременным повышением быстродействия, по крайней мере одна из обмоток управления дроссельных магнитных усилителей регуляторов, включаемых в каждую фазу, соединена пофазно-параллельно.