SU1099377A1 - Тиристорный регул тор переменного напр жени - Google Patents

Abstract

ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовую часть, включающую в себ  две встречно-параллельно включенные ветви, кажда  из котЬрых состоит из последовательно соединенных .силового тиристора и разделительного диЬда и включена между первым входным выводом дл  подключени  питающей сети и первым выходным выводом дл  подключени  нагрузки, второй входной вывод,  вл ющийс  общим с вторым выходным выводом, систему фазоимпульсного управлени , включающую мостовой маломощный выпр митель , к выходу которого подключены параллельно соединенные стабилитрон и Rc-цепь с переменным napaNETpoM, обща  точка соединени  конденсатора и резистора с переменным сопротивлением которой подключена через динистор к управл ющему электроду маломощного тиристора, катод которого соединен с отрицательным полюсом маломощного выпр мител , и RC-цепь с посто нными параметрами, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогабаритных показателей при обеспечении регулировани  напр жени  на нагрузке с переменным реактивным сопротивлением, точки соединени  силового тиристора и разделительного диода указанных ветвей соединены между собой через два из четырех дополнительно введенных и последовательно соединенных маломощных диода, обща  точка соединени  которых подключена к общей точке соединени  одного соответствующего входного зажима (Л маломощного выпр мител  и конденсатора RC-цепи с посто нными параметрами , резистор которой соединен с вторым входным выводом, другой входной зажим шапр мител  соединен с первым входным выводом, анод маломощного тиристора подключен к общей точке соединени  первичных обмоток двух дополнительно введенсо со со vj ных импульсных трансфор{4аторов, причем свободные выводы первичных обмоток через соответствукнцие третий и четвертый маломощные диоды .подключены к первому входному выво;Ду и к общей точке соединени  первых двух маломощных диодов, а вторична  обмотка каждого импульсного трансформатора подключена к управл ющему переходу одного из силовых тиристоров.

Description

Изобретение относитс  к э ектротехнике и может быть использовано дл  регулировани  напр жени  на статорной обмотке асинхронного электродвигател  с целью плавного пуска и изменени  его частоты вращени .

Известны тиристорные регул торы переменного йапр жени , работ аквдие на нагрузки с переменным реактивным сопротивлением (переменное активноиндуктивно-емкостное сопротивление) состо щие из силовой части, выполненной на силовых диодах и тиристорах , системы фазоимпульсного управлени , выполненной на мгшомо1цных диодах, RC-цепи, динисторе, ста- 5 билитроне, маломощном тиристоре и резисторах. В этих регул торах напр  жение на нагрузке регулируетс  фазовым принципом управлени  1 и 2..20

Однако в тиристорном регул торе 1 длитель юсть управл ющих импульсов зависит от параметров нагрузки , а нёшичие синхронизиру1 йдего трансформатора, источников смещени  25 и управлени  увеличивает вес и габариты устройства, кроме того, имеет . место асимметри  па фазе управл ющих импульсов, обусловленна  технологическим разбросом па аметровjo транзисторов.

Недостатком тиристорного регул тора . 2J - многоэлементность схема правлени  а также большой вес и габариты силовой части из-за наличи  шести силовых вентилей.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  регул тор переменного напр  ечи , содержащий силовую часть, включающую в две встречно-параллельйо включенные ветви, кажда  из40

которых состоит из последовательно соединенных силового тиристйра и разделительного диода и включен между первым входным выводом дл  подключени  питающей сети и першм 45 выходным выводом дл  подключени  нагрузки , второй входной вывод,  вл кхцийс  общим с вторым выходным выводом , систему фазоимпульсного управени  , включающую мостовой маломощный 50 выпр митель, к выходу которого подключены параллельно соединенные стабилитрон и С-цепь с переменным параметром, обща  точка соединени  конденсатора и резистора с перемен- ее ным сопротивлением которой подключена через динистор к управл ющему электроду маломощного тиристора, катод которого соединен с отрицательным полюсом маломощного клпр - . мител ,и С-цепь с посто нными параметрами СЗ.

Недостатком известного регул тора  вл етс  то, что дл  обеспечени  регулировани  напр жений на.

нагрузке с переменным активноемкостно-индуктивным сопротивлением , через вторичную обмотку понижающего трансформатора должен протекать ток, не меньше тока удержани  силового тиристора, продолжительностью примерно равной периоду сетевого напр жени  приблизително в течение полупериода ток через обмотку протекает в одном направлении и столько же времени - в другом) , Кроме того, первична  обмотка подключена к сетевому напр жению. Поэтому наличие трансформатора, рассчитанного на описанный режим работы , ухудпает весогабаритный показатель регул тора.

Цель изобретени  - улучшение массогабаритных показателей при обеспечении .регулировани  напр жени  на нагрузке с переменным реактивным сопротивлением.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в тиристорном регул торе. переменного напр жени , содержащем силовую часть, включающую в себ  две встречно-параллельно включенные ветви, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных , силового тиристора и разделительного диода, и включена между первым входным выводом дл  подключени  питающей сети и первым выходным выводом дл  подключени  нагрузки, второй входной  вл ющийс  общим с вторым выходным выводом, систему фазоимпульсного управлени , включак цую мостовой маломощный выпр митель, к выходу которого подключены параллельно соединенные стабилитрон и RC-цепь с переменным параметром, обща  точка соединени  конденсатора и резистора с переменным сопротивлением которой подключена через динистор к управл ющему электроду маломощного тиристора , катод которого соединен с отрицательным пол|осом маломощного выпр мител , и R С-цепь с посто нными параметрами, точки соединени  силового тиристора и разделительного диода указанных ветвей соединены между собой через два иэ четырех дополнительно введенных и поеледовательно соединенны маломощных диода, обща  точка соединени  которых подключена к общей точке соединени  одного соответствующего входного зажима маломс цного выпр мител  и конденсаторй R С-цепи с посто нными параметрами , резистор которой соединен с вторым входным .выводом, другой входной зажим выпр мител  соединен с первым входным выводом, анод мгшоМО1ЦНОГО тиристора подключен к общей точке соединени  первичных обмоток двух дополнительно введенных импульсных трансформаторов, причем свободные выводы первичных обмоток через соответствующие третий и четвертый маломощные диоды подключены к первому входному выводу и к обшей точке соединени  первых двух маломощных диодов, а вторична  обмотка, каждого импульсного трансформатора подключена к управл ющему переходу о/(ного из силовых тиристоров. На чертеже представлена схема тиристорного регул тора переменного напр жени . Тиристорный регуд тор содержит силовую часть,выполненную на встре но включенных силовых тиристорах 1 и 2, силовых разделительных диодах и 4, нагрузку 5 с переменным реакти ным сопротивлением, маломощный мостовой выпр митель на диодах 6 - 9„ Обща  точка соединени  диодов 6 и 9 непосредственно соединена с анодом и катодом силовых тиристоров 1 и 2 соответ.ственно, а также с одним зажимом сети. К выходу мостового выпр мител  подключен стабилитрон 10, параллельно которому подключена RC-цепь с переменным параметром, выполненна  на резисторе 11 с пере менным сопротивлением и конденсаторе 12. Обща  точка соединени  последних подключена к управл ющему электроду маломощного тиристора 13 через динистор 14. Регул тор содержит также маломощные диоды 15 - 18, импульсные трансформаторы 19 и 20, резистор 21 и RC-цепь с посто нными-параметрами , выполненную на конденсаторе 22., резисторе 23. Вторичные обмотки импульсных трансформаторов 19 и. 20 соответственно подкл1& чены к управл ющим переходам силовы тиристоров 1 и 2, а первичные обмот ки соединены последовательно, обща  точка соединени  последних подключена к аноду тиристора 13, а также через резистор 21 - с .положительным йолюсом мостового выпр мител , выводы первичных обмоток подключены к входу мостового выпр мител  через соответствующие маломощные диоды 15 и 16.Другой входной Зс1жим мостового выпр мител , образованный соединением катода диода 7 и анода, диода 8, подключен к аноду и, катоду си ловых разделительных диодов 3 и 4 через маломощные диоды 17 и 18 соот ветственно, и к нагрузке 5 и зажиму сети через RC-цепь с посто нным параметром. Устройство содержит также входные выводы 24 и 25 дл  подключени  сети. Устройство работает следующим образом. При подаче на входные выводы зажимов 24 и 25 переменного напр жени  и при запертых в этот момент тиристорах 1, 2 и 13 и динисторе 14 часть напр жени , приложенного к зажимам 23 и 24, выпр мл етс  диодами 6 - 9 и оно стабилизируетс  стабилитроном 10. Напр жением стабиг литрона 10 зар жаетс  конденсатор 12 через резистор 11 и при до стижёнии конденсатором 12 напр жени  переключени  динистора 14 последний включаетс . В результате конденсатор 12 разр жаетс  по цепи: обкладка конденсатора 12, динистор 14, управл ющий переход тиристора 13, друга  обкладка конденсатоf )a 12. Этим разр дным током включаетс  тиристор 13. С момента включени  тиристора 13 по вл етс  ток по цепи (в рас- . сматриваемзтй момент времени зажим 25 имеет положительный потенциал относительно потенциала зажима зажим 25, диод 6, резистор 21, тиристор 13, диод 7, конденсатор 22, резистор- 23, зажим 24, с этого момента начинает протекать ток по цепи: зажим 25, диод 15, первична  обмотка трансформатора 19/ тиристор 13, диод 7, конденсатор 22, резистор 23, зажим 24. При этом по вл етс  напр жение на вторичной обмотке трансформатора 19, в результате, чего по вл етс  ток через управл клций пере ход силового тиристора 1, и последНИИ отпираетс . С момента отпирани  силового тиристора 1 по вл етс  ток по цепи: зажим 25, тиристор 1, диод 17, конденсатор 22, резистор 23, зажим 24 (величина этого тока определ етс  током удержани  силового тиристора), и силовой тиристор 1 удерживаетс  в открытом состо нии этим током. с момента отпирани  силового тиристора 1 цепь, состо ща  из последовательно соединенного тиристора 1 и маломощного диода 17, шунтирует входную цепь маломсадного выпр мител , вследствие чего тиристор 13 запираетс  и исчезает ток, протекающий через первичную обмотку трансформатора 19, что  вл етс  причиной исчезновени  тока, протекающего через управл ющий переход силового тиристора - образуетс  задний фронт управл квдего импульса, т.е. осуществл етс  автоматическа  корректи-. ровка ширины управлйющего импульса , длительность которого определ етс  собственным временем включени  силового тиристора 1. С момента отпирани  тиристора 1 и разделительного диода 3 по вл етс  ток по цепи: зажим 25, тиристор 1, разделительный диод 3, нагрузка 5, зажим 24. Аналогично образуетс  управл ющий импульс на входе силового тиристора 2, но съ сщвигом на 180 эл.град. относительно момента по влени  управл ющего импульса на входе тиристора 1, т;е. зажим 24 имеет положительный потенциал относительно зажима 25. При atoM конденсатор 12 через резистор 11 также запираетс  напр жением стабилитрона 10. При достижении конденсатором 12 напр жени  переключени  динистора 14 последний включаетс  и отпираетс  тиристор 13 от разр дного тока конденсатора 12. С момента включени  ти зистора 13 по вл етс  ток по цеп м: зажим 24, резистор 23, кондейсатор 22, диод 8 резистор 21 тиристор 13,диод 9, зажим 25, а также зажим 24, резистор 23, конденсатсф 22, диод 16, первична  обмотка трансформатора 20 тиристор 13, дисА 9, зажим 25. При этом по вл етс  Напр жение на вторичной обмотке трансформатора 20 в результате чего по вл етс  Tok через управл ющий переход силового тиристора 2, и последний отпираетс  С момента отпирани  силового тиристора 2 по вл етс  ток до цели: зажим 24, резистор 23 конденсатор 22, маломоошый Диод 18, силовой тиристор 2, зажим 25 (величина этого тока определ етс  током удержани  силового тиристораЗ. С момента отйирани  силового тиристора 2 цепь, состо ща  из посл довательно соединенного тиристора 2 и маломощного диода 18, шунтирует Ёход маломощного выпр мител , вследствие чего тиристор 13 запираетс  и исчезает ток, протекающий через Первичную обмотку трансформатора 20, что  вл етс  причиной исчезновени  тока, протекающего через управл ющий переход силового тиристора 2 - образуетс  задний Фронт управл кадего импульса. С момента отпирани  тиристора 2 и разделитель ного диода 4 по вл етс  ток по цепи зажим 24, йагрузка 5, разделительный диод 4, силовой тиристор 2, зажим 25. Изменение величины напр жени  на нагрузке достигаетс  с изменением сопротивлени  резистора 11 ,в результате соответствующего изменени  скорости зар да конденсатора 12. при этом соответственно измен ютс  моменты отпирани  динистора 14, тиристора 13 в попупериоде сетевого напр жени . Это и  вл етс  причиной изменени  фазы управл ющих импульсов силовых тиристоров и, следовательно, момента отпирани  последних. При наличии разделительных 3 и 4 и маломощных 17- и 18 диодов цепь нагрузки 5 и цепь, состо щгш из конденсатора 22 и резистора 23, взаимно разделены. По этой причине включение силовых тиристоров 1, 2 и удержание их в открытом состо нии током, протекакющм через конденсатор 22 и резистор 23, осуществл етс  независимо от величины и характера нагрузки 5, причем длительность отпирающих импульсов силовых тиристоров определ етс  временем включени  последних. Поэтому дл  обеспечени  регулировани  напр жени  на нагрузке с переменным ак1 ивно-емкост но-индуктивным (любым переменным реактивным) сопротивлением через вторичную и первичную обмотку трансформаторов 19 и 20 протекает ток с продолжительностью, равной собственному времени включени  силовых тиристоров . Величина тока, протекающего по вторичным обмоткам трансформаторов , определ етс  током управлени  силоилх тиристоров. А первичные обмотки трансформаторов подключены к напр жению на стабилитроне 10. Таким образом, применение предлагаемого изобретени  улучшает весогабаритный показатель регул тора по сравнению с известным устройством.

f

т -КЬ

21

тч

/г

О

гг

J

Claims (1)

1. ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовую часть, включающую в себя две встречно-параллельно включенные’ ветви, каждая из котЪрых состоит из последовательно соединенных силового тиристора и разделительного диЪда и включена между первым входным выводом для подключения питающей сети и первым выходным выводом для подключения нагрузки, второй входной вывод, являющийся общим с вторым выходным выводом, систему фазоимпульсного управления, включающую мостовой маломощный выпрямитель _t к выходу которого подключены параллельно соединенные стабилитрон и Rc-цепь с переменным параметром, * общая точка соединения конденсатора и резистора с переменным сопротивлением которой подключена через динистор к управляющему электроду маломощного тиристора, катод которой го соединен с отрицательным полюсом маломощного выпрямителя, и RC-цепь с постоянными параметрами, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей при обеспечении регулирования напряжения на нагрузке с переменным реактивным сопротивлением, точки соединения силового тирис тора и разделительного диода указанных ветвей соединены между собой через два из четырех дополнительно введенных и последовательно соединенных маломощных диода, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения одного соответствующего входного зажима маломощного выпрямителя и конденсатора RC-цепи с постоянными параметрами, резистор которой соединен с вторым входным выводом, другой входной зажим выпрямителя соединен с первым входным выводом, анод маломощного тиристора подключен к общей точке соединения первичных обмоток двух дополнительно введенных импульсных трансформаторов, причем свободные вывода первичных обмоток через соответствующие третий и четвертый маломощные диода .подключены к первому входному выво₁Ду и к общей точке соединения первых двух маломощных диодов, а вторичная обмотка каждого импульсного трансформатора подключена к управляющему переходу одного из силовых тиристоров.