Стабилизатор напряжения переменного тока

 

(и) 502375

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.74 (21) 2034716/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5 (51) М. Кл.2 G 05 46

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316,722,1 (088.8) ло делам и обретений и открытий

Дата опубликования описания 22.04.76 (72) Автор изобретения

Г. И, Попова (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к тиристорным стабилизаторам напряжения переменного тока с устройствами, предназначенными для управления силовыми тиристорами при широком диапазоне изменения активно-индуктивной нагрузки, Известны стабилизаторы напряжения переменного тока, содержащие регулирующий элемент, выполненный в виде автотрансформатора, к отпайкам которого подключена группа управляемых тиристоров. Орган управления тиристорами состоит из синхронизатора по напряжению, последовательно соединенного с генератором пилообразного напряжения и источником опорного напряжения, измерительного органа и органа сравнения с последовательно соединенным выходным усилителем, а также синхронизатора по току с резистивной нагрузкой и источником питания. В стабилизаторы входит также группа коммутируемых тиристоров, по цепям управления соединенных с блокинг-генератором.

Недостатком таких стабилизаторов является наличие в синхронизаторе по току исполнительного устройства, которое снижает стабильность выходного напряжения переменного тока, так как между моментом приложения управляющего сигнала и моментом установления режима возникает временная задержка

В широком диапазоне температур коэффи5 циент усиления р транзистора изменяется в широких пределах, а следовательно, изменяется и временная задержка т. Точность управления тиристорами при этом снижается и увеличивается нестабильность выходного напря10 жения переменного тока, Цель изобретения заключается в повышении стабильности выходного напряжения переменного тока стабилизатора в широком диапазоне температур. Эта цель достигается путем

15 введения в устройство управления тиристорами источника стабилизированного запирающего напряжения с резистивной нагрузкой, которая включена между выходом схемы сравнения и входом выходного усилителя, а резис20 тивная нагрузка синхронизатора по току включена в положительную шину источника питания между триггером Шмитта и выходным усилителем. При этом плюсовые зажимы источника стабилизированного запирающего на25 пряжения и синхронизатора по току через выходной усилитель соединены с управляющими электродами управляемых тиристоров регулирующего элемента.

На чертеже приведена принципиальная схе30 ма устройства, в котором силовой частью ти

502375 ристорного стабилизатора напряжения переменного тока является регулирующий элемент

1, состоящий из неуправляемых тиристоров 2, управляемых тиристоров 3 и автотрансформатора 4. Выходное стабилизированное напряжение переменного тока снимается с активно-индуктивной нагрузки 5, параллельно которой включено измерительное устройство 6. Для управления тиристорами 3 предназначено устройство управления, в которое входит синхронизатор по напряжению 7, генератор пилообразного напряжения 8, источник опорного напряжения 9, узел сравнения 10, выполненный по схеме триггера Шмитта, выходной усилитель 11 на транзисторах 12 и 13, синхронизатор по току 14, выполненный на трансформаторе 15, диодах 16 и имеющий резистивную нагрузку 17, включенную в положительную шину источника питания 18, источник стабилизированного запирающего напряжения 19, резистивная нагрузка 20 которого включена между выходом триггера Шмитта 10 и входом выходного усилителя 11. Для открывания неуправляемых тиристоров 2 служат блокинггенераторы 21 и 22, на которые подается сигнал со вторичной обмотки трансформатора 15.

Стабилизатор работает следующим образом.

При изменении входного напряжения U,„„èëè активно-индуктивной нагрузки 5 выходное напряжение на нагрузке 5 изменяется, и измерительное устройство 6 выдает сигнал рассогласования U . Синхронизатор по напряжению 7 формирует при прохождении входного синусоидального напряжения через нуль короткие импульсы, которые запускают генератор пилообразного напряжения 8, при этом на его выходе создается переменное напряжение пилообразной формы U 4.,H.. При активно-индуктивной нагрузке ток нагрузки отстает от напряжения сети на некоторый угол р. Поэтому синхронизатор по току 14 синхронизирует схему управления с моментом прохождения тока нагрузки через нуль. Первичная обмотка трансформатора 15 синхронизатора по току 14 включена параллельно короткозамкнутому управляемому мосту, выполненному на диодах и тиристорах 3. При открытых тиристорах этого моста напряжение на резистивной нагрузке 17 синхронизатора по току 14 отсутствует и входной транзистор 12 выходного усилителя

11 закрыт плюсом напряжения резистивной нагрузки 20 источника стабилизированного запирающего напряжения 19. Выходной транзистор 13 выходного усилителя 11 тоже закрыт, и сигнал управления на управляемую группу тиристоров 3 не поступает. Как только тиристоры 3 закрываются, на вторичных обмотках трансформатора 15 возникают напряжения. Напряжение одной из вторичных обмоток выпрямляется диодами 16 и подается на резистивную нагрузку 17.

Зо

При этом один из блокинг-генераторов 21, 22 выдает пачку импульсов на управляющий электрод соответствующего неуправляемого тиристора, открывая его, а напряжение на резистивной нагрузке 17 синхронизатора по току

14 почти полностью компенсирует напряжение на резистивной нагрузке 20 источника стабилизированного запирающего напряжения

19, подготавливая транзистор 12 к открытому состоянию. Напряжения Ур.д.д. Up и У» подаются на узел сравнения, выполненный по схеме триггера Шмитта 10. В момент равенства

Uoà и Urxr.н.+Уу QTKpbIBaeTcs транзистор 23, создавая на резисторе 24 открывающее транзистор 12 напряжение. Транзисторы 12 и 13 выходного усилителя 11 открываются и выдают сигнал без задержки т на управляющие электроды управляемых тиристоров 3. Таким образом устройство управления управляемыми тиристорами 3 формирует управляющие импульсы, синхронизированные с частотой напряжения сети и с моментом прохождения тока активно-индуктивной нагрузки через нуль, и сдвигает их по фазе в зависимости от величины сигнала рассогласования. Эти импульсы управляют работой регулируемых тиристоров, поддерживая постоянным выходное напряжение стабилизатора.

Предмет изобретения

Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий регулирующий элемент, выполненый в виде автотрансформатора, к отпайкам которого подключена группа управляемых тиристоров, орган управления которыми состоит из синхронизатора по напряжению, последовательно соединенного с генератором пилообразного напряжения и источником опорного напряжения, измерительного органа и органа сравнения с последовательно соединенным выходным усилителем, а также синхронизатора по току с резистивной нагрузкой и источником питания, и группу коммутируемых тиристоров, по цепям управления соединенных с блокинг-генератором, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения переменного тока в широком диапазоне температур, орган управления тиристорами снабжен источником стабилизированного запирающего напряжения с резистивной нагрузкой, которая включена между выходом органа сравнения и входом выходного усилителя, а резистивная нагрузка синхронизатора по току включена в положительную шину источника питания между органом сравнения и выходным усилителем, при этом плюсовые зажимы источника стабилизированного запирающего напряжения и синхронизатора по току через выходной усилитель соединены с управляющими электродами группы управляемых тиристоров регулирующего элемента.

502375

Составитель А, Чернышева

Техред Е. Подурушина Корректор Л. Котова

Редактор Т. Зенбицкая

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 747/15 Изд. Мз 239 Тираж 1029 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5