SU1005267A1

SU1005267A1 - Device for phase control of thyristorized regulator

Info

Publication number: SU1005267A1
Application number: SU813336294A
Authority: SU
Inventors: Степан Лазаревич Лучкин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2769
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1983-03-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ(54) DEVICE FOR PHASE CONTROL OF THYRISTOR REGULATOR

Изобретение относитс к электро технике и предназначено дл использевани в тиристорных регул торах напр жени и тока. The invention relates to electrical engineering and is intended for use in thyristor voltage and current regulators.

Известно устройство дл импульснофазового управлени , преобразователем, в котором формирователь пилообразного напр жени выполнен на RC-цепочке 1J .A device for pulse-phase control is known, a converter in which the sawtooth driver is made on an RC 1J chain.

Однако этот формирователь может выполн ть свои функции только при подаче на него сигналов специальной формы, которые имеютс на выходе магнитного усилител . Применение же магнитных усилителей в рассматриваемых устройствах не всегда оправдано из-за их больших габаритов и- стоимости.However, this driver can perform its functions only when special-shaped signals are applied to it, which are available at the output of the magnetic amplifier. The use of magnetic amplifiers in these devices is not always justified because of their large size and cost.

Наиболее близким по технической сущност-и к предлагаемому вл етс устройство дл фазового управлени тиристорным регул тором, содержащее двухполупериодный выпр митель, выход которого подключен ко -входу генератора пилообразного напр жени , выпол- ненного на стабилитроне, КС-цепи и транзисторе 2J.The closest in technical essence to the present invention is a device for phase control of a thyristor regulator, containing a full-wave rectifier, the output of which is connected to the input of a sawtooth voltage generator, performed on a zener diode, a KS circuit, and a 2J transistor.

Недостатками устройства вл ютс сложность схемы генератора пилообразного напр жени , необходимость использовани источника посто нногоThe drawbacks of the device are the complexity of the saw-tooth generator circuit, the need to use a constant source

напр жени дл питани генератора; что снижает его экономичность.voltage to power the generator; which reduces its cost.

Целью изобретени вл етс упро- 5 щение схемы и повышение КПД устройства .The aim of the invention is to simplify the circuit and increase the efficiency of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл фазового управлени тиристорным регул тором снабже10 но дифференциальным усилителем переменным резистором, а в указанном генераторе конденсатором обратной св зи, причем переменный резистор, включенный на выходе генератора пи15 лообразного напр жени , своим подвижным контактом подключен-к первому входу дифференциального усилител , второй вход которого служит дл подключени сигнала напр жени с датчи20 ка регулируемого параметра, выход которого служит дл подключени к управл ющим электродам тиристоров. регул тора, в- генераторе пилообразного напр жени RC-цепь включена па25 раллельно стабилитрону, переход эмиттер-коллектор транзистора подключен параллельно конденсатору КС-цепи, а база транзистора через конденсатор обратной св зи подключена к положи30 тельному полюсу стабилитрона.This goal is achieved by the fact that the device for phase control of the thyristor regulator is equipped with a differential amplifier with a variable resistor, and in the indicated generator a feedback capacitor, with the variable resistor connected at the output of the generator of the paratolary voltage being connected to the first input a differential amplifier, the second input of which serves to connect a voltage signal from an adjustable parameter sensor whose output serves to connect to a control thyristor electrodes. The regulator, in the sawtooth generator, the RC circuit is connected parallel to the Zener diode, the emitter-collector junction of the transistor is connected parallel to the capacitor of the CS circuit, and the base of the transistor is connected to the positive pole of the Zener diode through a feedback capacitor.

На фиг. 1 представлена электрическа схема устройства; на фиг. 2 диаграммы напр жений.FIG. 1 shows the electrical circuit of the device; in fig. 2 voltage diagrams.

Предлагаемое устройство, рассмот-, ренное на примере регул тора тока, включает точки 1 и 2, предназначенные дл подключени первичного источника переменного напр жени . Силовой управл емый выпр митель выпол-, нен по мостовой схеме на диодах 3 и тиристорах 5 и б, управл к цие электроды которых через токоограничивающие резисторы 7 и 8 и конденсатор 9 подключены к выходу дифференциального усилител 10. Первый вход усилител подключен к средней точке переменного резистора 11, включенного на выходе генератора 12 пилообразного напр жени .The proposed device, considered on the example of a current regulator, includes points 1 and 2 for connecting the primary source of alternating voltage. The power controlled rectifier is made on the bridge circuit of diodes 3 and thyristors 5 and b, the electrodes of which are controlled through current-limiting resistors 7 and 8 and capacitor 9 are connected to the output of the differential amplifier 10. The first input of the amplifier is connected to the midpoint of the variable a resistor 11 connected at the output of the saw-tooth generator 12.

Генератор 12 содержит ограничитель напр жени на стабилитроне 13, резистор 14, интегрирукиций конденсатор 15 транзистор 16, конденсатор обратной св зи 17.. Второй вход усилител 10 через RC-фильтр 18 соединен с датчиком 19 тока, в качестве которого применен резистор. Датчик 19 последовательно с измен ющейс нагрузкой 20 включены на выходе силового выпр мител .The generator 12 contains a voltage limiter on the Zener diode 13, a resistor 14, an integration capacitor 15 transistor 16, a feedback capacitor 17 .. The second input of the amplifier 10 is connected via RC filter 18 to a current sensor 19, which is a resistor. Sensor 19 in series with variable load 20 is connected at the output of the power rectifier.

К источнику питани в точках 1 и 2 подключены также диоды 21 и 22, которые вместе с силовыми диодами 3 и 4 образуют двухполупериодный выпр митель , выход которого через резистор 23 соединен с катодом стабилитрона 13 генератора пилообразного напр жени .Diodes 21 and 22 are also connected to the power supply at points 1 and 2, which, together with power diodes 3 and 4, form a full-wave rectifier whose output through a resistor 23 is connected to the cathode of the zener diode 13 of the sawtooth generator.

Устройство работает следующим обг разом.The device works as follows.

Сетевое напр жение 24 поступает на двухполупериодный выпр митель, с выхода которого выпр мленное пульсирующее напр жение поступает на стабилитрон 13. На катоде стабилитрона 13 в результате ограничени образуютс трапецеидальные импульсы напр жени 25. Эти импульсы через резистор 14 зар жают конденсатор 15. Если посто нную времени КС-цепи (R 14, С.15) выбрать значительно больше, чем длительность полуперибда сетевого напр жени , то нарастание напр жени на конденсаторе происходит по закону , близкому к линейному. В моменты отрицательных провалов 25, которые через конденсатор 17 открывают на малое врем (в сравнении с длительностью полупериода 24) транзистор 16, конденсатор 15 быстро разр жаетс , в результате формируетс пилообразное напр жение 26. Напр жениеThe network voltage 24 is fed to a full-wave rectifier, from the output of which the rectified pulsating voltage is supplied to the Zener diode 13. At the cathode of the Zener diode 13, as a result of limitation, trapezoidal voltage pulses 25 are formed. These pulses through the resistor 14 charge the capacitor 15. If constant the time of the KC circuit (R 14, C.15) is much longer than the half-life of the mains voltage, the voltage rise on the capacitor occurs according to a law close to linear. At times of negative dip 25, which, through capacitor 17, open for a short time (as compared with half-period duration 24) transistor 16, capacitor 15 is quickly discharged, as a result, sawtooth 26 is formed.

26имеет пологий Нарастающий участок, который несколько меньше по длительности , чем полупериод напр жени 2426It has a shallow growing area that is slightly shorter in duration than a half-period of stress 24

и крутой спадающий участок. В первые несколько полупериодов 24 напр жениеand steep falling off the site. In the first few half periods, 24

27на выходе RC-фильтра значительно 27 at the output of the RC filter significantly

меньше напр жени 26 на выходе генератора , поэтому момент равенства этих напр жений наступает в начале полупериода, в результате смены знака напр жени между входами дифференциального усилител 10 на выходе усилител образуетс перепад с крутым; нарастающим фронтом, который дифференцируетс цепочкой; конденсатор 9, резисторы 7 и 8. В результате образуютс положительные относительно «ул импульсы 28, которые воздействуют на управл ющие электроды тирисч торов 5 и 6. А так как под положительным напр жением в каждый полупериод находитс только один тиристор, то только этот тиристор и включаетс через нагрузку 20 и датчик 19 протекает ток. Напр жение с датчика 19, пропорциональное току нагрузки, сглаживаетс фильтром и поступает на второй вход усилител 10. В установившемс режиме работы регул тора момент включени тиристора в каждый полупериод 29 автоматически устанавливаетс , чтобы поддерживать . посто нным действующее значение тока в нагрузке.less voltage 26 at the output of the generator, so the moment of equality of these voltages occurs at the beginning of the half period, as a result of a change in the sign of the voltage between the inputs of the differential amplifier 10 at the output of the amplifier, a difference with steep occurs; a rising front, which is differentiated by a chain; the capacitor 9, the resistors 7 and 8. As a result, positive relatively ul pulses 28 are produced, which act on the control electrodes of the thyristors 5 and 6. And since there is only one thyristor under positive voltage, only this thyristor and it is turned on through load 20 and sensor 19 is flowing current. The voltage from sensor 19, proportional to the load current, is smoothed by the filter and fed to the second input of amplifier 10. In the steady state mode of operation of the regulator, the switching time of the thyristor in each half period 29 is automatically set to maintain. constant current value of the load.

Значение тока нагрузки устанавливают предварительно либо изменением уровн сигнала, снимаемого с датчика 18, либо изменением наклона пилы с помощью резистора 11,The value of the load current is set in advance either by changing the level of the signal taken from the sensor 18, or by changing the inclination of the saw with a resistor 11,

Если по какой-либо причине, например при изменении нагрузки 20, ток начинает возрастать, увеличиваетс напр жение 27 пропорциональное эгаму току, момент сравнени с напр жением пилы наступает позже по отношению к началу полупериода, в результате соответствующий тиристор 5 или 6 включаетс на меньшее врем в течение полупериода, что, в свою очередь приведет к уменьшению действующего значени тока в нагрузке.If for any reason, for example, when load 20 changes, the current begins to increase, the voltage 27 is proportional to the current, the comparison time with the saw voltage comes later with respect to the beginning of the half period, as a result the corresponding thyristor 5 or 6 is turned on for a shorter time during the half period, which in turn will lead to a decrease in the effective value of the current in the load.

Claims

If, on the contrary, the current in the load begins to decrease relative to the set value, the voltage 27- decreases, then the time to compare with 26 comes closer to the beginning of the corresponding half-period of the supply voltage and the thyristors 5 and 6 are turned on for a longer time during the half-period / as a result of the effective value the current-load increases and with an accuracy determined by the transfer coefficient of the open-loop control, is close to the specified value. - With respect to the prototype, this device is simpler, since it contains one reference Zener diode 13 instead of two in the prototype, one transistor 16 for forming a voltage instead of two in the generator of a known device, the number of interface elements (resistors, diodes) has decreased. The device is more economical than the well-known / because the power of the sawtooth generator doesn’t require the use of a special power source, and the use of one reference source instead of the two eliminates the error associated with differences in stabilization zener diodes. The proposed device is expediently used in inertial load controllers (electromechanical current generators, electric heating units with automatic temperature regulation, devices for charging batteries, etc.). A device for a phase control thyristor regulator torsmk containing a two-half-wave rectifier, the output of which is connected to the input of a saw-tooth voltage generator, performed on a Zener diode, a KS circuit, and: a transistor, characterized in that, with the aim of an elec- efficiency of the device, it is differential differential, variable resistor, and in the above (M4 feedback generator-capacitor, and the variable resistor connected at the output of the sawtooth voltage generator, according to its Vigorous contigist is connected to the primary input of the differential amplifier, the second input of which serves to turn on the voltage signal from the variable parameter sensor / output of which is used to connect a regulator to the control electrodes of the thyristors, the RC circuit is connected parallel to the zener diode, the emitter-collector junction of the transistor is connected in parallel to the capacitor of the KS circuit, and the base of the transistor is connected to the positive pole of the zener diode via a feedback capacitor. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 534018, cl. H 02 R 13/16,

2. Authors certificate of the USSR 513465, cl. H 02 R 13/16, 1976

A A

g5 s

v

e A.:i: fb rl7fW V

V