RU1820943C - Устройство дл регулировани переменного напр жени - Google Patents
Устройство дл регулировани переменного напр жениInfo
- Publication number
- RU1820943C RU1820943C SU4873048A RU1820943C RU 1820943 C RU1820943 C RU 1820943C SU 4873048 A SU4873048 A SU 4873048A RU 1820943 C RU1820943 C RU 1820943C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- auxiliary
- beginning
- winding
- thyristor switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразовательной технике , и может быть использовано, например, в регул торах переменного напр жени , исполнительный орган которых выполнен в виде вольтодобавочного трансформатора .
Цель изобретени состоит в повышении надежности устройства.
На фиг. 1 приведена схема дл регулировани переменного напр жени ; на фиг.2 изображены цепи управлени тиристорны- ми ключами 5 и 7.
Стабилизатор переменного напр жени содержит вольтодобавочный трансформатор 1 с первичной 2, вторичной 3 и вспомогательной 4 обмотками, управл емыми с помощью первого, второго и вспомога- тельного тиристорных ключей 5-7 соответственно. К вспомогательному тири- сторному ключу 7 подключен третий синхронизирующий трансформатор 8, первична обмотка 9 которого присоединена к выходам вспомогательной обмотки 4, а вторичные 10 и 11 - через управл емые тиристорные ключи 12, 13 соединены с управл ющими электродами первого и второго вспомогательных тиристоров 14. 15. Управл ющие электроды управл ющих тиристорных ключей 12.13 соединены с третьим и четвертым выходами блока управлени 16, к которым присоединен первый генератор импульсов 45; выполненный из блокинг- генератора и св занный с пороговым логическим элементом 41, выполненным на триггере, а также элементом сравнени 44 на базе врем задающей RC-цепочки. Вход порогового логического элемента 41 соединен с вторым выходом блока управлени 16. Вход элемента сравнени 44 св зан с потен- циометрическим задающим элементом 43 и измерительным элементом 42, выполненным на базе потен циометрического моста. Вход измерительного элемента 43 св зан с первым и вторым выходными выводами блока управлени 16. Ктиристорам 17, 18 второго тиристорного ключа 6 присоединен второй синхронизирующий трансформатора 19, первична обмотка 20 которого включена параллельно тиристорами 17, 18, а вторичные обмотки 21, 22 через коллектор- но-эмиттерные переходы транзисторных ключей 23,24 и защитные диоды 39,40 подключены к управл ющим электродам тиристоров 17, 18. В базовые, цепи транзисторных ключей 23,24 включены вторичные обмотки 25,26 первого синхронизирующего трансформатора 27, причем, к базе транзисторного ключа 23 присоединен конец первой вторичной обмотки 25 первого
синхронизирующего трансформатора 27, а к базе транзисторного ключа 24 - начало второй вторичной обмотки 26 первого синхронизирующего трансформатора 27. Пер- вична обмотка 28 первого синхронизирующего трансформатора 27 подключена к выходным зажимам 29,30 устройства . Управл ющие электроды тиристоров 31, 32 первого тиристорного ключа 5
0
присоединены к первому и второму выхо
дам блока управлени 16, к которым присоединен второй генератор импульсов 45. св занный с пороговым логическим элементом 41 и элементом сравнени 44. Опорные
5 диоды 33, 34 включены параллельно базо- эмиттерным переходам транзисторных ключей 23, 24. Токоограничивающие резисторы 35, 36 включены последовательно с вторичными обмотками 25, 26 первого синхрони0 зирующего трансформатора 27 в базо-эмиттерные цепи транзисторных ключей 23, 24. Защитный резистор 37 одним концом соединен с базой транзисторного ключа 23, а другим с анодом защитного ди5 ода 39 и концом первой вторичной обмотки 21 второго синхронизирующего трансформатора 19. Катод защитного диода 39 соединен с управл ющим электродом первого тиристора 17 второго тиристорного ключа 6.
0 Защитный резистор 38 одним концом присоединен к базе транзисторного ключа 24, а другим - к аноду защитного диода 40 и началу второй вторичной обмотки 22 второго синхронизирующего трансформатора 19.
5 Катод защитного диода 40 присоединен к управл ющему электроду второго тиристора 18 второго тиристора ключа 6.
Регулирование напр жени на нагрузке по данному способу осуществл етс следу0 ющим образом.
В начале каждого полупериода питающего напр жени в момент, когда ЭДС Е2 первичной обмотки 2 трансформатора 1 больше напр жени сети Uc и имеет с ним
5 одинаковую пол рность, т.е.
включаетс второй тиристорный ключ 6 вывода первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора 1, вл ющегос ее
0 концом, обеспечива подключение обмотки 2 трансформатора 1 к выходным выводам. При этом обеспечиваетс передача части энергии из нагрузочной .цепи в питающую сеть и уменьшение напр жени на выход-.
5 ных выводах 29, 30 на величину ЭДС Ез вторичной обмотки 3 вольтодобавочного трансформатора 1. Момент включени первого и вспомогательного тиристорных ключей 5 и 7, соединенных, соответственно, с выводом первичной обмотки 2 трансформатора 1, вл ющимс ее началом, и выводами вспомогательной обмотки А, устанавливаетс логическим элементов 41 в зависимости от величины напр жени сети Uc. При напр жении сети ис. большем его номинального значени UH, т.е.
,
логическим элементом 41 первый генератор импульсов 45 блока управлени 16 подключаетс к управл ющим электродам управл ющих тиристорных ключей 12,13.
При напр жении сети Uc меньшем его номинального значени т.е. ; v . -. / : . ,. . логическим элементом 41 второй генератор импульсов 45 блока, управлени 16 подключаетс к уп рйвл ющим электродам ти ристо- ров 31, 32 первого тиристорного ключа 5.
Угол- включени тиристоров первого 5 и вспомогательного Ттиристорных ключей зависит от соотношени выходного напр жени Увых и задающего , устанавливаемого е помощью задающего элемента 43. При этом сигнал рассогласовани , вырабатываемый элементом сравнени 44, подаётс на входы первого и второго генераторов импульсов 45, которые измен ют угол отпирани тиристоров первого и вспомогательного тиристорных ключей 5 и 7 таким образом, чтобы сигнал рассогласовани стал равным нулю.
При Uc Uw второй генератор импульсов 45 сигналом рассогласовани с элементов сравнени 44 обрабатывает максимальный угол включени вспомогательного тиристорного ключа 7 равный 180 эл.град и ток протекает только через второй тиристорный ключ 6, обеспечива снижение напр жени на выходных выводах 29, 30 и передачучасти энергии, пропорциональной величине ЭДС на выводах вторичной обмотки 3 Ез в питающую сеть. Крива выходного напр жени на выводах 26, 30 имеет при этом,синусоидную форму.
При изменении напр жени сети-Uc от его максимального значени Ксмакс до верхнего предела номинального значени Уне, т.е. - - . . -. ...
UcMaKC Uc UHB
вспомогательный тиристорный ключ 7 включаетс с углом сдвига переднего фронта управл ющих импульсов от 0 до 180 эл.град.. завис щим от величины рассогласовани параметров 1)Вых и иэад.
В процессе открывани вспомогательного тиристорного ключа 7 ЭДС Е2 первичной обмотки 2 трансформатора 1 уменьшаетс практически до нул . При
этом, в момент, когда ЭДС Б2 становитс меньшей напр жени сети Uc. т.е.
ток в первичной обмотке 2 трансформатора 5 1 уменьшаетс до нул .
Ток в дополнительной обмотке 4 увеличиваетс до величины, определ емой значением намагничивающей силы вторичной обмотки 3. Напр жение на выходных выво0 дах 29,30 при этом увеличиваетс до значени , равного напр жению на входных выходах. Крива напр жени на выходных выводах 29, 30 имеет при этом ступенчато- синусоидальную форму, обеспечивающую
5 частичную передачу энергии в питающую сеть, когда в течение включенного состо ни старого тиристорного ключа б энерги передаетс в питающую сеть, а в течение включенного состо ни вспомогательного
0 ключа 7 перераспределени энергии не происходит . -При напр жении питающей сети U2, в диапазоне от верхнего предела номинального значени UHB до его нижнего предела
5 Пий т.е. при
UBH UC UHH
сигнал рассогласовани с элементом сравнени равен нулю, угол включени вспомогательного тиристорного ключа 7 равен
0 нулю и на интервале всего полупериода ток протекает только по вспомогательной обмотке 4; При этом ЭДС на зажимах первичной и вторичной обмоток 2 и 3 трансформатора 1 равны нулю. т.е.
5 ,
Поэтому, Ег Uc и ток в первичной обмотке 2 трансформатора 1 равен кулю, а напр жение на выходных выводах 29, 30 равно напр жению сети Uc и измен етс вместе с
0 ним в пределах от UBH до UHH по величине, остава сь синусоидальным по форме. Перераспределени энергии на интервале всего полупериода не происходит и вс энерги с входных выводов передаетс на выходные вывода 29, 30.
5 При уменьшении напр жени сети Uc до величины, когда
пороговый логический элемент 41 подключает второй генератор импульсов 45 к пер0 еому тиристорному ключу 5. Первый тиристорный ключ 5 включаетс с регулируемым углом сдвига управл ющих импульсов от 0 до 180 эл.град завис щим от рассогласовани параметров Ueux и изад. С включе5 нием первого тиристорного ключа 5 в трансформаторе 1 измен етс направление магнитного потока в стали и, соответственно , фазы ЭДС Ё2. Е4 нз зажимах первичной и дополнительной обмоток, чем создаютс
услови дл запирани второго и вспомогательного тиристорных ключей 6, 7 и протекани тока только через первый тиристорный ключ 5. Дополнительное количество энергии передаетс при этом же питающей сети в нагрузочную, увеличива напр жение на выходных выводах 29,30 на величину ЭДС вторичной обмотки.
Напр жение на выходных выводах 29, 30 имеет при этом ступенчато-синусоидальную форму, обеспечивающую частичную передачу энергии из питающей сети в нагрузочную, когда в течении включенного состо ни вспомогательного тиристорного ключа 7 обмена энергией не происходит, а в течении включенного состо ни первого тиристорного ключа 5 дополнительна часть энергии передаетс из питающей сети в нагрузочную ,
При минимальном значении напр жени сети, когда
Uc UCMMH
угол включени первого тиристорного ключа 5 равен нулю и напр жение на выходных выводах 29, 30 по величине равно сумме напр жени сети Uc и ЭДС трансформатора Ез, будучи синусоидальным по форме. Энерги в течение всего полупериода передаетс из питающей сети в нагрузочную.
Аналогично, при изменении напр жени сети Uc от его минимального значени UCMHH до нижнего предела номинального значени UHH, т.е.
UHH - Uc UCMHH
включаетс с углом включени а 0 эл.град вспомогательный тиристорный ключ 7 и с регулируемым от 0 до 180 эл.град, углом включени первый тиристорный ключ 5, обеспечива ступенчато-синусоидальную форму на выходных выводах 29, 30. При этом в диапазоне углов 0-180 эл.град ток через второй тиристорный ключ б не протекает в св зи с тем, что ЭДС Е2 вторичной обмотки 2 трансформатора 1 во всем диапазоне меньше напр жени сети Uc. На участке полупериода от 0 до а эл.град. ток протекает через вспомогательный тиристорный ключ 7, обеспечива передачу всего количества энергии с входных выводов на выходные без ее дополнительного перераспределени , а также равенство напр жени на входных и выходных выводах. При этом величина ЭДС2 на выводах первичной обмотки 2 трансформатора 11 равна нулю. Поэтому , ток через второй тиристорный ключ 6 не протекает. На участке полупериода от а до 180 эл.град. ток протекает только через первый тиристорный ключ 5, обеспечива передачу дополнительного количества энергии с входных выводов на выходные и увеличение напр жени на выходных выводах на величину ЭДС Ез вторичной обмотки 3 трансформатора 1. В св зи с
изменением фазы ЭДС Е на выводах первичной обмотки 2 трансформатора 1 ток через второй и вспомогательный тиристорные ключи 6 и 7 в этом режиме не протекает. При изменении напр жени сети от
нижнего предела UHH до верхнего предела номинального значени UBH, т.е.
UBH Uc UHH
угол включени первого тиристорного ключа 5 равен 180 эл.град.. поэтому ток через
управл емую им часть первичной обмотки трансформатора 1 не протекает. При значении угла включени тиристорного ключа 7 эл.град. ток проходит через управл емую им вспомогательную обмотку, обеспечива равенство нулю ЭДС на зажимах всех обмоток, а также равенство напр жени на входных и выходных выводах при синусоидальной его форме. Поскольку ЭДС Е2 на зажимах первичной обмотки 2 меньше напр жени сети Uc, ток через второй тиристорный ключ 6 не протекает. При этом на интервале всего полупериода вс энерги с входных выводов полностью передаетс на выходные выводы и дополнительного перераспределени энергии не происходит.
При изменении напр жени сети Uc в пределах от верхнего предела номинального значени до его максимального значени , т.е.
UCMSKC Uc UBH
угол включени вспомогательного тиристорного ключа 7 измен етс в пределах от О до 180 эл.град., обеспечива ступенчато- синусоидальную форму кривой напр жени
на выходных выводах 29, 30; а также передачу части электрической энергии из нагрузочной сети в питающую с последующим уменьшением напр жени на выходных выводах 29, 30 на величину ЭДС вторичной
обмотки Ез. При этом, на участке полупериода от 0 до а эл.град. ток протекает через тиристорный ключ 6, обеспечива передачу части энергии из нагрузочный части в питающую , и уменьшение напр жени на выходных выводах. На участке полупериода от с до 180 эл.град. работает вспомогательный тиристорный ключ 7, обеспечива протекание тока в дополнительной обмотке. При этом обмен энергией не происходит, ЭДС
вторичной ббмотки Ез 0 и напр жение на выходных выводах равно напр жению на входных выводах. С включением вспомогательного тиристорного ключа 7 при значении ЭДС Ез Uc ток через второй
тиристорный ключ б уменьшаетс до нул . Ток через первый тиристорный ключ 5 не протекает, так как его угол включени а 180 эл.град.
При напр жении сети Uc, равным его максимальному значению Усмакс. т.е.
Uc ш Ucnaicc
угол включени вспомогательного тири- сторного ключа 7 равен 180 эл.град. и ток через него не протекает. В начале каждого полупериода питающего напр жени в момент , когда Uc Ј2 включаетс второй тиристорный ключ 6. обеспечива передачу части энергии из нагрузочной цепи в питающую и уменьшение напр жени на выходных выводах 29,30 на величину ЭДС Ез при синусоидальной его форме.
Таким образом, введение новых элементов и св зей между элементами позволило осуществить процесс регулировани напр жени без применени дополнительных средств, путем соответствующей организации работы тиристорных ключей. При этом управление вспомогательным тири- сторным ключом 7 дополнительной обмотки осуществл етс в функции ЭДС на зажимах вспомогательной обмотки 4, Е4, напр жени сети Uc и заданного и3ад. Управление тиристорами 17, 18 вывода первичной обмотки , вл ющегос ее концом, осуществл етс в функции величины и фазы ЭДС Е2 на зажимах первичной обмотки. Управление тиристорами 31, 32 вывода первичной обмотки , вл ющегос ее началом, осуществл етс в функции напр жени сети Uc и задающего изад. Это позвол ет организовать работу ключей таким образом, что тиристорный ключ 6 вывода первичной обмотки, вл ющегос ее концом, включаетс всегда в начале каждого полупериода питающего напр жени . Вспомогательный тиристорный ключ 7 дополнительной обмотки 4 включаетс с регулируемым от 0 до 180 эл.град. углом при изменении напр жени сети от исмакс до UBH. При изменении напр жени сети от UBH до исмакс угол включени ключа вспомогательного 7 равен нулю . При изменении напр жени сети от UBH до исмакс угол включени измен етс от 0 до 180 эл.град.
Первый тиристорный ключ 5 вывода первичной обмотки 2, вл ющегос ее концом , включаетс с регулируемым углом от О до 180 эл.груд. при изменении напр жени сети Uc в пределах от инн до UCMHH.
Управление первым тиристорным ключом 5 вывода части первичной обмотки 2, вл ющейс ее концом, и вспомогательным тиристорным ключом 7 дополнительной обмотки 4 е функции напр жени осуществл етс от блока управлени 16, позвол ющего выполн ть плавно-ступенчатое регулирование напр жени в диапазоне от до
5 UMWC.
Управление вторым тиристорным ключом 6 вывода первичной обмотки 2, вл ющегос ее началом в функции величины ЭДС на зажимах обмотки позвол ет исключить
10 применение дополнительного громоздкого импульсного трансформатора, что позвол ет повысить надежность. Управление тиристорным ключом 7 вспомогательной обмотки, а также ключом 6 вывода первич5 ной обмотки, вл ющегос началом в функции фазы ЭДС позвол ет организовать работу тиристорных ключей таким образом, что при плавном регулировании напр жени перераспределение нагрузки между ти0 ристорами происходит под воздействием измен ющейс величины и фазы ЭДС обмоток , чем исключаетс возможность отключени тиристоров. вызванного изменением пол рности напр жени на тиристорах.
Claims (1)
- 5 Формула изобретениУстройство дл регулировани переменного напр жени , содержащее вольто- добавочный трансформатор с первичной, вторичной и вспомогательной обмотками,0 причем средн точка первичной обмотки соединена с первым входным выводом, а конец первичной обмотки через первый тиристорный ключ - с вторым входным выводом , конец и начало вторичной обмотки5 подключены соответственно к первому входному и первому выходному выводам, второй тиристорный ключ, первым выводом соединенный с вторым входным выводом, подключенным к второму выходному выво0 ду, вспомогательный тиристоркый ключ, первый вывод которого соединен с первым выводом вспомогательной обмотки вольто- добавочного трансформатора, блок управлени с четырьм выходами, первый вход5 которого подключен к выходным выводам, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым управл ющими входами первого тиристорного ключа, отличающеес тем, что, с целью0 повышени надежности, в него введены два транзисторных ключа, два опорных диода, два токоограничивающих резистора, два защитных диода, два защитных резистора, три синхронизирующих трансформатора и два5 управл ющих тиристора, а блок управлени снабжен вторым входом, соединенным с входными выводами, причем третий и четвертый выходы блока управлени подключе- ны к управл ющим электродам соответственного первого и второго управл ющих тиристоров, второй вывод второго тиристорного ключа соединен с началом первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, а второй вывод вспомогательного тиристорного ключа подключен к второму выводу вспомогательной обмотки вольтодобавочного трансформатора, начало и конец первичной обмотки первого синхронизирующего трансформатора соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами, базы первого и второго транзисторных ключей подключены соответственно к катоду первого опорного диода, к концу первой вторичной обмотки первого синхронизирующего трансформа- тора, к первому выводу первого защитного резистора и к катоду второго опорного диода , к началу второй вторичной обмотки первого синхронизирующего трансформатора к первому выводу второго защитного рези- стора, эмиттеры первого и второго транзисторных ключей соединены соответственно с анодом первого опорного диода, с первым выводом первого токоограничивающего резистора , с катодом первого тириетора, кото- рый использован в качестве первого вывода второго тиристорного ключа, и санодом второго опорного диода, с первым выводом второго токоограничивающего резистора, с катодом второго тиристора, который ис- пользован в качестве второго вывода второго тиристорного ключа, вторые выводы первого и второго защитных резисторов подключены соответственно к аноду первого защитного диода, к концу первой вторич- ной обмотки второго синхронизирующего трансформатора и к аноду второго защитного диода, к началу второй вторичной обмотки второго синхронизирующего трансформатора, катоды первого и второгозащитных диодов соединены с управл ющими электродами соответственно первого и второго тиристоров второго тиристорного ключа, коллекторы первого и второго транзисторных ключей подключены соответственно к началу первой и к концу второй вторичных обмоток второго синхронизирующего трансформатора, первична обмотка второго синхронизирующего трансформатора включена параллельно второму тири- сторному ключу. Причем ее начало соединено с началом первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, а вторые выводы первого и второго токоограни- чивающих резисторов подключены соответственно к началу первой и концу второй вторичных обмоток первого синхронй- зирующегр трансформатора, катоды первого и второго управл ющих тиристоров соединены с управл ющими электродами соответственно первого и второго вспомогательных тиристоров вспомогательноготи- ристорного ключа, а аноды первого и второго управл ющих тиристоров подключены соответственно к концу первой и началу второй вторичных. обмоток третьего синхронизирующего трансформатора, начало первой и конец второй вторичных обмоток третьего синхронизирующего трансформатора соединены с катодами соответственно первого и второго вспомогательных тиристоров, использованными в качестве соответственно второго и первого выводов вспомогательного тиристорного ключа, параллельно которому включена первична обмотка третьего синхронизирующего трансформатора, начало которой соединено с первым выводом вспомогательной обмотки вольтодобавочного трансформатора.I№«S1:км«ч&. - J
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4873048 RU1820943C (ru) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Устройство дл регулировани переменного напр жени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4873048 RU1820943C (ru) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Устройство дл регулировани переменного напр жени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1820943C true RU1820943C (ru) | 1993-06-07 |
Family
ID=21539879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4873048 RU1820943C (ru) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Устройство дл регулировани переменного напр жени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1820943C (ru) |
-
1990
- 1990-10-11 RU SU4873048 patent/RU1820943C/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4146827A (en) | Four-quadrant current-regulated energization of d.c. motor using pulse-width modulation | |
RU2711587C1 (ru) | Способ управления напряжением трансформатора под нагрузкой и устройство для его реализации | |
RU1820943C (ru) | Устройство дл регулировани переменного напр жени | |
US7737667B2 (en) | 3-phase electronic tap changer commutation and device | |
JP2544907B2 (ja) | 加熱電源装置 | |
SU1001380A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
SU1153382A1 (ru) | Устройство дл управлени встречно-параллельно включенными тиристорами | |
SU1458949A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
RU2139563C1 (ru) | Стабилизатор переменного напряжения | |
US2777982A (en) | Electric contact converters with electromagnetically controlled contacts | |
SU855898A1 (ru) | Способ управлени тиристорами вольтодобавочного трансформатора | |
RU12303U1 (ru) | Стабилизатор переменного напряжения | |
SU941964A1 (ru) | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени | |
SU909772A1 (ru) | Симисторный преобразователь переменного напр жени в переменное | |
SU1156211A1 (ru) | Устройство дл управлени трехфазным тиристорным преобразователем | |
SU609194A1 (ru) | Стабилизированное устройство дл зар да емкостного накопител | |
SU1084932A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
SU1390739A1 (ru) | Преобразователь посто нного напр жени | |
SU572884A1 (ru) | Автономный инвертор напр жени | |
SU869043A1 (ru) | Бесконтактный переключатель | |
RU2084948C1 (ru) | Тиристорный стабилизатор тока | |
SU942223A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное дл питани нескольких нагрузок | |
SU729781A1 (ru) | Трехфазный преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
SU873223A1 (ru) | Устройство дл регулировани трехфазного переменного напр жени | |
SU987777A1 (ru) | Способ управлени тиристорным регул тором |