Регулятор напряжения

 

i, I

Р 38OT<; (11) 524295

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт. саид-ay N 369559 (22) Заявлено 22.12.72 (21) 1861194/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 19.10,76 (51) М. Кл.

Н 02 М 5/22//

//Н 02 Р 13/16

0 05 т 1/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытии (53) УДК 621.314.. 57 (088,8) (72) Автор изобретения

Л. Ф. Алексеев (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

По основному авт, св. Ме 369559 извес . ген тиристорный регулятор: напряжения пе- менного тока. Однако отмечается наличие ачального релейного участка характеристи- к и управления в области углов управления

= 160)180 . Это сужает область приме1 ненни регулятора.

Предлагаемый регулятор отличается тем, : что параллельно каждому линейному дросс

,лю включен конденсатор. Это уменьшает зо- тв, ну релейности регулировочной характеристи, ки и . ттовышает четкость отпирания тирис- торов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема регулятора; на фиг. 2 - характерис-,. тб тика управления известного регулятора; на ,фиг. 3 - две области управления (а) и ос- циллограммы управляющих импульсов на грф нице этих областей управления (б); на фиг. 4-

"осиллограммы управляющих импульсов для М известного (a) jè описываемого (б) (регу- ляторов.

Регулятор содержит встречно-параллель ,но включенные тиристоры 1 и 2 и управлж, ющий дроссельный магнитный усилитель МУ„:26

2 рабочие обмотки которого 3 и 4 включетит, последовательно встречно между управляю», шими электродами тиристоров. Между управляющим электродом и катодом каждого ти-! ристора включены в параллель линейные дроссели 5 и 6, резисторы 7, 8 и диоды 9, 10. Последовательно в цепи управляю-. щих электродов тиристоров включены диодь1

11 и 12. Обмотка управления МУ 13

I включена в цепь источника тока управле ния 14, Дроссели 5 и 6 закорачивают цепи двух, раздельных нагрузок:управляющего МУ по

t постоянной составляющей и образуют с ра-. бочими обмотками 3 и 4 цепь отрицатель- ной обратной связи по напряжению несимметрии регулятора. Резисторы 7 и 8 слф жат для подстройки идентичности, нагрузки

МУ по полупериодам, диоды 9 и 10 - для закорачивания не работающей в данном пс-I лупериоде нагрузки (т. е. для разделения нагрузок по полупериодам). Диоды ll и 12, запирают цепи управляющих электродов от протекания обратного тока и в качестве

52 4295 низковольтных стабилитронов срезают ниж нюю часть управляюших импульсов.

На фиг. 2 показана характеристика управления — зависимость напряжения HB на-: грузке U„от тока управления 1у (МУ).

Эта характеристика имеет начальный репейный скачок отпирания регулятора, при управлении в сторону запирания характерисO тика остается непрерывной вплоть до нуля.

Работа магнитного усилителя как уст- 10 ройства фазонмнульсного управления в схеме регулятора поясняется на фиг. За и характеризуется двумя областями. И нерабочей области тока управления МУ и соответственно напряжений на его нагрузках управляюшее 4 напряжение lay (1), пропорциональное 1ц (МУ), по амплитуде меньше напряжения отпирания

U oTIi. тирнстора, МУ открыт, а, тиристор закрыт, угол сдвига импульса U> относительно сетевого напряжения lJ постоянный и ссь- О о С ставляет 90 .

В рабочей области токов управления МУ тирнстор открыт, амплитуда ()у совпадает

2 М с U „изменение тока Ig вызывает пропорциональное ему изменение плон.ади импульса Uy и соответствук.шее перемешенне его переднеГо фронта, т. е. регулирование угла 1управления X .

При токе управления МУ, соответствук шем переходу через границу указанных облас тей, 13у(г) достигает величины Уцтд, .тиристор отпирается и срезает остави;уюся часть импульса, как показано на фиг..Зб. Это сс провождается уменьшением плошади импуль са и соответственным уменьшением среднего значения тока нагрузки МУ. Поскольку работа усилитег,. основана на принципе равенства ампервитков рабочих обмоток и обмоток управления а ток управления остается неизменным, то происходит релейное перемещение фронта импульса влево до тех пор, пока прирост плошади импульса + Ь не

Скомпенсирует его потерю — д Я

Явление релейности обусловлено двумя причинами, Первая — неодинаковость магнит ных характеристик сердечников МУ. В р,щ зультате при одинаковых плошадями (средних значениях) управляюших импульсов Uy ux амплитуды неодинаковы и один из тиристоров, отпирается раньше, что усиливает явление релейности. Эта причина устраняется подст - g ройкой резисторов 7 и 8, что обеспечивает совпадение граничного режима отпирания rpa тиристоров 1 и 2.

Вторая, главная, причина релейностидинамическая нелинейность эквивалентной 60 нагрузки управлякшего МУ в схеме регулятора, Если перевести регулятор в режим чис l 0 Mdl нитного pсилитсля, отключив BHogbl тиристоров, то явление релейности пропадает, то есть релейность обусловлена совместной работой МУ и тиристоров.

Величина релейного участка характерис" тики управления зависит как от параметров

МУ, так и от тиристоров (увеличивается для низкоомных l10 управляюшей цепи тирис- торов), и может достигать в схеме с МУ промышленной серии ТУМ и типисторами ГЛ-250 величины Ьд- = 10-20 в пределах о углов от 160+ 170 до 180 .

Йля устранения явления Релейности дополнительно вводят конде гсаторы 15 и 16, включенные параллельно дросселям 5 и 6.

Включение конденсаторов соответствук . шей емкости изменяет характер динамической нелинейности эквивалентной нагрузки M3, что поясняется осциллограммами (см. фиг.

4а, б), на которых показаны напряжение уп равления Уу, напряжение на тиристоре ре- ! гулятора (3 р и в одном масц;табе ток p&« бочнх обмоток МУ-1р, ток управления Iy и ток рабочих обмоток р совпадает, а переход релейный.

В схеме с конденсаторами импульс .1 по форме не совпадает с 1р остаюшееся скачкообразное изменение плошади импуль

ca U ц не сопровождается уменьшением плошади импульса Ip она остается неизменной и поэтому релейность пропадает.

Включение конденсаторов 15 и 16 умегп шает эквивалентное сопротивление нагрузки

МУ и коэффициент усиления, и снижает кру» тизну переднего фронта импульса управле ния. Поэтому оптимальным! является включение минимальной емкости, достаточной для. полного снятия релейного эффекта. Ее вели- чина определяется соотношением

Pc ) 10,05 —: ОЛ/Т, где P — эквивалентное сопротивление нагру р ки МУ;

Т - период напряжения питаюшей сети.

Йля схемы регулятора на ТУМ и ТЛ-25п на частоте 50 гц С= 4-20 мкф.

Включение конденсаторов 15 и 16 ока-. зывает влияние также на характер процессов при отпирании тиристора. В схеме без

Конденсаторов процесс отпирания тиристора сопровождается последуюшим некоторым спа . бом величины импулы а тока управления. В

Схеме с конденсаторами этот спал отсутст вуек „ благодаря чему четкость отпирания тиристора повышается.

524295

Фиг. Р

Составитель Г. Мыцык.

Техред,А.: Богдан Корректор Й. Мельниченко

Редактор О, Филиппова

Заказ 4986/41+ Тираж 882 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.: Проектная,,4

Ф ормула и обретения

Регулятор напряжения по авт. св. № 369559,, о т л и ч а ю ш и и q я тем, что, с цельно

5 уменьп1ения зоны релейности регулировочной характеристики, и попьпнения четкости отпи рания тиристоров, параллельно каждому лп нейному дросселю включен конденсатор.