Трехфазный регулятор напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских, Социалистических

Республик (iii78 9652 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 14.06.78(2I) 2631378/24-О 7 (51)M. Кл. с присоединением заявки М

Н 02 P 13/18 тооударстоснный квинтет (23) Приоритет.Опубликовано 23. 12.80. Бюллетень Ме 47

Дата опубликования описания 25.02.82 по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК62 1. .32 5(088.8) Л. П. Дмитренко и П. В. Олейник (72) Авторы изобретения т А

3 (7I) Заявитель (54) ТРЕХФАЗН ЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к бесконтакт- ным регуляторам напряжения на трехфазной нагрузке, питаемой от трехфазной сети без нейтрали.

Известен регулятор напряжения, содержаший силовые тиристоры источника посS тоянного тока и генераторы пилообразного напряжения на основе одноперехопных транзисторов с RC — цепями в цепи эмит тера, обеспечиваюший фазовое управление

И.

Недостатком этого регулятора является то, что он не обеспечивает регулирование напряжения только в активной однофазной

S нагрузке в узком диапазоне.

Известен регулятор напряжения, сойержаший встречно включенные силовые тиристоры, транзисторы с RC — цепями в цепях эмиттеров, импульсные трансфор20 маторы, вторичные обмотки которых подсоединены к управляюшим электроцам встречно-включенных тиристоров, и источник питания постоянного напряжения f2) Однако схема этого регулятора сложна, регулятор ненадежен в работе и обладает ограниченным дкапазоном регулиро»вания выходного напряжения.

Наиболее; близким по техническим средствам непостигаемому результату является трехфазный регулятор напряжения, содержаший источник питания цепей управления, образованный трансформатора» ми, первичные обмотки которых подключены к сети питаюшего напряжения,,к вторичным обмоткам которых через выпрями= тельные мосты и резисторы подключены стабилитроны, параллельно которым подключены генераторы пилообразного напряжения на основе одноперехоаньтх транзисторов и ЯС-цепей, подключенных к источнику постоянного тока, выход транзисторов которых подключен параллельно управ» ляюшим переходам формируюших тиристоров, конденсаторы, импульсные трансформаторы, силовые встречно-включенные тиристоры в каждой фазе. а через третьи диоды и дополнительные резисторы они подключены к другим выводим трансформаторов источника питания, па раллельно формирующим тиристорам через

7896

Пель изобретения - упрощение схемы и повышение надежности работы при питании нагрузки от трехфазной сети без нейтрали.

Для достижения этой цели трехфазный регулятор снабжен дополнительными резисторами, дополнительными конденсаторами, анодами и дополнительными импульсными трансформаторами, причем аноды формирующих i тиристоров через первые и вторые -AHoabI подключены к одному из вы- 30 водов вторичных обмоток трансформаторов источника питания цепей управления, Ъ

82 4 соединены RC-.öåïè 59 и 60, 61 64, установленные в цепях эмиттеров однопереходных транзисторов 19-2 1. Параллельно тиристорам 46-48 через раз,делительные диоды 65-70 и первичные обмотки импульсных трансформаторов подсоединены конденсаторы 71-76. Каждый из, импульсных трансформаторов

25-30 содержит по две вторичные. обмот ки, подключенные через диоды 77-88 к промежуткам управляющие электроды-катоды кажцык из двух тиристоров 1-6, установленных в двух фазах. Нагрузка, например электродвигателя, нагревательные элементы и т. п. поцключаются к йслеммам 89-91. первые дополнительные конденсаторы подI ключены первичные обмотки дополнитель-, ных импульсных трансформаторов, а через третьи диоды и конденсаторы подключены обмотки импульсных трансформаторов, вторичные обмотки импульсно трансфор,маторов каждой фазы подсоединены к уиравляющим переходам силовых тиристоров двух соответствующих фаз.

На чертеже приведена схема регулято.ра напряжения.

Регулятор включает силовые. тиристоры

1-6, через, которые к трехфазной сети переменного тока (клеммы 7-9) подсоединена нагрузка (не показана); источник питания, составленный тремя ощ офазными

10-12 или одним трехфазным трансформатором, выпрямительными мостами 13 15, стабилитронами 16-18; генераторы импульсов, образованные однопереходными транзисторами 19-21, верхние базы которых подключены к подвижным "вывбдам подстроечных резисторов 22-24 через резисторы 25-27, импульсные трансформаторы 28-. 33, первичные обмотки которых через резисторы 34-39, диоды 4045. и формирующие тиристоры 46-48 подключены к вторым обмоткам трансформаторов 10-12 источника питания. Первые базы оштопереходных транзисторов 19-21

: через переходы управляющие, электроцыкатоды тиристоров 4648, зашунтирован ные резисторами 49-51, соединены с минусовыми выводами выпрямительных мостов 13-15, а вторые базы транзисторов

19...21 соединены с анодами этих тиристоров через разделительные диоды 52 54.

Эмиттеры однопереходных транзисторов .подключены к nmocoaoO клемме 55 источника питания постоянного напряжения 3 (клеммы 55 и 56), к которому через резистор 57 подключен потенциометр 58.

К подвижному выводу потенциометра под20

55. Регулятор напряжения работает следующим образом.

Базы одноперехоцных транзисторов 192 1 питаются напряжением, приближающимся по форме к трапеценцальному с уцвоенной частотой сети. Для этого фазное напряжение поцается на первичные обмотки трансформаторов 10-12, обеспечивающих понижение напряжения сети, синхронизацию цепей управления с напряжением, подаваемым на силовые цепи тиристоров и гальваническую развязку uerreO управления и силовых цепей. Через выпрямительные мосты 13-15, на которые подается напряжение со вторичных обмоток трансформаторов 10-12, и баластные резисторы 9294 напряжение подает.ся на стабилитроны

16-18. К регулируемому источнику постоянного напряжения, образованному источником питания постоянного напряжения (клеммы 55 и. 56), резистором 57 и потенциометром 58, через времязацающие резисторы 59-6 1 подключены времязацающне конденсаторы 62-64 РС-чкепей. Когда конденсаторы 62-64 заряжаются до напряжения отпирания ош опереходных транзисторов 19-21, они разряжаются через эмит- . тер базы транзисторов и переходы управляющие электроды-катоды тиристоров 4648, зашунтированные резисторами 49-51, и гиристоры отпираются. Через открывающие каждый полупериод тиристоры 46-48 и первичные обмотки импульсных трансфор . маторов 25-30 поочередно раз в период разряжаются заряженные предварительно через резисторы 34-39 конденсагоры 7176, и со вторичных обмоток импульсных трансформаторов 25-30 через разделительные диоды 77-88 и ограничигельные резисторы 95-100 импульсы поступают на управляющие электроды тиристоров 16. При максимальном напряжении, снимаес

5 7896 ! мом с регулируемого резйстора . (потен циометра) 58, конденсаторы 62-64 успевают зарядиться в начале каждого полупериода. В этом случае тиристоры открываются с максимальным углом отпирания и напряжение на выходе регулятора имеет максимальное значение. Одновременно импульсы тока, выделяемые на резисторах

49-51, вызывают отпирание тиристоров

46-48, которые шунтируют через разде- 10 лительные диоды 65, 67 и 69 базы однопереходных транзисторов 19-21 до конца . периода пульсирующего напряжения питания этих транзисторов и не позволяет в . один полупериод формировать несколько импульсов, поступающих на управляющие электроды тиристоров. B интервалах между импульсами напряжения питания тирис торы 48-56 запираются. Подключение параллельно базам оцнопереходных транэис- 20 торов через резисторы и разделительные диоды тиристоров позволяет усилить и сформировать импульсы управления требуемой длительности, исключить импульсы помехи и обеспечить устойчивое регулиро- 25 ванне напряжения от максимального цо минимального значения на выхоце силового трехфазного тиристорного коммутатора, установленного в трехфазной сети без нейтра ли.. 30

Введение на каждую фазу двух импульсных трансформаторов, работающих попере- i менно, позволяет формировать на их вы» хорах каждый период один импульс, что исключает подачи положительной полярности импульсов на вход силовых тиристоров, когда на их анодах отрицательный потенциал.

Формула изобретения

Трехфазный регулятор напряжения, содержащий источник питания цепей управления, образованный трансформаторами, пер-.45 вичные обмотки которых подключены к се, ти питающего напряжения, к вторичным

52 6 обмоткам которых через выпрямительные мосты и резисторы подключены стабилитроны, параллельно которым подключены генераторы пилообразного напряжения на основе опноперекодных транзисторов и

RC-цепей, подключенных к источнику постоянного тока, выход транзисторов коТорНх, подключен параллельно управляошнм переходам формирующих тиристоров, конценсаторы, импульсные трансформаторы, силовые встречно-включенные тиристоры в каждой фазе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности при питании нагрузки от. трехфазной сети без нейтрали, он снабжен дополнитель ными резисторами, дополнительными конденсаторами, диодами и дополнительными импульсными трансформаторами, причем аноды формирующих тиристоров через первые и вторые диоды подключены к оцному из выводов вторичных обмоток трансформа торов источников цитания цепей управления, а через третьи циоды и дополнительные резисторы они подключены к другим выводам трансформаторов источников питания, параллельно формирующим тиристорам через первые дополнительные конденсаторы подключены первичные обмотки" дополнительных импульсных трансформатав ров, а через третьи диоды и конденсаторы подключены обмотки импульсных тржс.. форматоров, вторичные. обмотки удеайву" тых импульсных трансформаторов вщвщой фазы подсоединены к управлжиищм иереходам силовых тиристоров цвак соответству ющих фаз.

Источники информяаян, принятые во внимание при экспертизе

1. Дзюбии И. И. Тирксторы в электротехнических схемах. М., Энергия, 1972, с. 58-59, р. 37.

2. Аласов В. Г. и др. Вэрывозащищенный электропривод переменного тока. М„

Энергия", 1971, с. 52-53,р. 2-16.

3. Тиристоры (техсправочник). Под рец. В. А. Лабунцова. Энергия, 1972, с. 247-248, р. 9-33.