Преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11)"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t ) Дополнительное к авт. санд-ву (51)M. Кл.

Н 02 M 5/12 (22) Заявлено 31. 10.80 (21) 2999305/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

1Ьеударстванный комитет

СССР ио двлаи изабретеник и открытий

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень М 16 ,Дата опубликования описания 03 05 82 (53) УДК 621.316. .722 (088.8): (72) Авторы изобретения

В. B. Козак, Ю. В. Сахаров, А. П. Фомичев, В. В. скуп и В. П. Лиходед (71 ) заявители (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

B ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в оборудовании для плавного бесконтактного регулирования переменного напряжения на нагрузке, подключенной ко вторичной обмотке согласующего трансформатора, во всем диапазоне регулирования.

Известны устройства для регулирования переменного напряжения, у которых

10 параллельно-встречно соединенные однонаправленные тиристорные ключи включе ны на стороне первичной обмотки трансформатора (Ц.

Однако при работе тиристоров на сторотз не переменного тока регулированию подвергается не только нагрузочная, но и намагничиваюшая составляющая тока трансформатора. Иэ-за разброса параметров тиристоров регулятора, асимметрии управ- . ляющих импульсов, искажения формы кри вой напряжения сети и воздействия других факторов возможно сильное вынужденное намагнич иванне магнитопровода трансформатора. Это может привести к выходу из строя трансформатора или к тому, что нормальная работа нагрузки, например выпрямителя, подключенной ко вторичной обмотке трансформатора, будет невозможной.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий трехстержневой трансформатор, на среднем стержне которого размещена выходная обмотка, а на крайних стержнях две секции входной обмотки, тиристорный ключ переменного тока, образующий последовательную цепь с первой секцией входной обмотки трансформатора, включенную между входными выводами (2).

В данном устройстве также возможно вынужденное намагничивание магнитопровода трансформатора из-эа разброса параметров тиристоров, асимметрии управляющих импульсов, искажения формы кривой напряжения сети.

924808 4 го из тиристоров ;3 и 7 даже при отключенной нагрузке 16.

На фиг. 2 приведены графики изменения напряжения на выходных выводах 4, 5 устройства при различных углах открытия тиристоров 6 и 7.

Кривая 17 соответствует режиму холостого хода; однонаправленные тиристорные ключи полностью закрыты, угол открывания cL = Т . Кривая 18 — угол открывания < А (й . Кривая 19— о угол открывания А = 15 (0,26 рад).

Устройство работает следующим образом. ,При подключении устройства к питающей сети в режиме холостого хода тиристоры 6 и 7 закрыты (угол открывания д. = Т ), дифференциальная магнитная проницаемость в стержнях 1Ы и 13 имеет большую величину, и все питаюшее напряжение прикладывается к секциям 10 и 11 входной обмотки согласующего трансформатора 1.

В момент открывания тиристора 6 в первый полупериод и тиристора 7 во второй полупериод питающего напряжения секция 10 шунтируется этим тиристором, и все питающее напряжение прикла:дывается к секции 11. В результате того, что секция рассчитана на полную величину питающего напряжения, стержень 13 перемагничивается не насыщаясь в заданном направлении. Приложенное к виткам секции 11 напряжение трансформируется в выходную обмотку

14. ЭДС на концах выходной обмотки

14 вызывает протекание тока в цепи пускового резистора 9 и в цепи нагрузки 16 и появление на выходных выводах 4 и 5 импульсов напряжения, имеющих форму отрезков синусоиды, отсекаемых осью ординат в момент открывания однонаправленных тиристорных ключей

6 и7.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает преобразование переменного напряжения в переменное и предотвращает одностороннез насыщение трансформатора, что увеличивает надежность устройства в целом.

Цель изобретения — повьш ение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что вторая секция входной обмотки включена параллельно тиристорному ключу переменного тока, при этом первая и вторая секции входной обмотки включены встречно-последовательно между собой, На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования переменного напряжения; на фиг. 2 — графики изменения напряжения на выходных выводах устройства при различных углах открывания одно-= направленных тир исторных ключей, Устройство состоит из трансформатора 1, выполненного на трехстержневом магнитопроводе 2, входных выводов 2 и 3, выходных выводов 4 и 5, тиристорного ключа переменного тока на тиристорах 6 и 7, блока 8 импульснофазового управления тиристорами 6 и 7, резистора 9. Входная обмотка согласующего трансформатора 1 состоит из двух секций 10 и 11, расположенных соответственно на крайних стержнях 12 и 13 магнитопровода 2. Выходная обмотка 14 расположена на среднем стержне 15 магнитопровода. Параллельно секции 10 подключены тиристоры 6 и 7.

Выходная обмотка 14 трансформатора l подключена к выходным выводам

4 и 5. Параллельно обмотке 14 подключен резистор 9. К выходным выводам 4 и 5 подсоединена нагрузка 16.

Управляющие переходы тиристоров 6 и 7 подключены к блоку 8. 1

Из-за электромагнитной симметрии в

4О режиме холостого хода приложенное напряжение распределяется поровну между секциями 10 и 11. Поскольку секции соединены между собой последовательновстречно, ЭДС на концах выходной обмотки 14 не находится. В цепи резистора 9, в цепи нагрузки 16 ток отсутствует.

При плавном уменьшении фазового угла открывания тиристоров 6,7 от до Opg питающее напряжение перераспределяется между секциями 10 и ll, и в результате нарушения электромагнитной симметрии на концах обмотки 14 и соответственно на выводных выводах

4 и 5 появляется напряжение.

С помощью резистора 9 устанавливается минимальное значение тока, протекакхцего в выходной обмотке 14, достаточное для надежного открывания каждоФормула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в переменное,, содержащий трехстержневой трансформатор, на среднем стержне которого размещена выходная обмотка, а на двух крайних стержнях две

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

l. Войтик М. С. Низковольтные ти ристорные стабилизированные выпрямители. М., "Энергии, 1976, с. 37-38.

2. Авторское свидетельство СССР

М 708328, кл. Н 02 М 5/iO, 1978.

5 924808 d секции входной обмсггки, тиристорный ной обмотки включены встречно-последоключ переменного тока, образующий по- вателыю между собой. следовательную цель с первой секцией входной обмотки трансформатора, включенную между входными выводами, о тл и ч а ю ш ы и с я тем, что, с целью, повышения надежности, вторая секция входной обмотки включена параллельно тнристорному ключу переменного тока, при этоМ первая и вторая секции вход924808

Составитель М. Головинова

Редактор Е. Лушникова Техред С.Мигунова Корректор А. ЙзЯтко

Заказ 2834 72 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4