SU1244755A2 - Тиристорный регул тор напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, может быть использовано цц  регулировани  напр жени  в сет х переменного тока и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1022281. Цель изобретени  - увеличение надежности за счет исключени  перерегулировани  при углах управлени  меньше нул .Устройство содержит силовой тиристор 1, включенный последовательно в цепь нагрузки 2, резисторы (Р) 3,8,10, 12,13,15,16, тиристор 14, управл емый вентиль 5, транзистор 11, диоды 6,7,18 и конденсаторы 4,9,17. Параллельно нагрузке 2 включена последовательна  цепь из диода 7 и Р 8,16, 15.База транзистора 11 соединена с одним выводом Р12 и с общей точкой соединени  Р 8 и Р 16. Эмитtep транзистора 11 соединен с другим выводом Р12 и с управл ющим электродом тиристора 14, катод которого соединен с 9 W 4в ю 4а 4 сл СП к «pue.i

Description

управл ющим электродом тиристора 1. Цепь из параллельно соединенных конденсатора .17 и диода 18 включена между катодом тиристора 1 и общей точкой соединени  Р13 и Р 16. Катод диода 7 через Р 8 соединен с базой транзистора 11. Аноды диодов 6,7 подключены к свободному выводу цепи нагрузки 2. Катод диода 6 через Р 3 и конденсатор 4 соединен с катодом тиристора 1 и одной из общих точек соединени  параллельной цепи из конденсатора 9 и Р 10. Друга  обща  точка соединени  конденсатора 9 и Р 10 подключена к общей точке соединени  анода тиристора 14 с катодом управл емого вентил  5, а через

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к тиристорному регулированию напр жени  в сет х переменного тока, и  вл етс  дополни тельным к основному по авт. св. № 102228К

Цель изобретени  - увеличение надежности за счет исключени  перерегулировани  при углах управлени  меньше нул .

На фиг. 1 изображена схема тирис- торного регул тора .напр жени ; на фиг, 2 - временные диаграгф ы, по с- н юшде работу устройства,.

Тиристорный регул тор напр жени  содержат,, силовой тиристор 1, нагрузку 2, резистор 3, конденсатор 4, управл емый вентиль 5, диод 6, через резистор 3 св занный с конденсатором 4, второй диод 7, второй резистор 8, второй конденсатор 9, параллельно подключенный к четвертому резистору 10 транзистор 11, св занньй через резистор 8 и диод 7 входом, третий резистор 12, п тьй резистор 13, тиристор 14 подключенный к входу тиристора 1, шестой резистор (пер- вьй дополнительный) 15, седьмой резистор 16, (второй дополнительный)., параллельно соединенные третий конденсатор 17 и диод 18 (дополнительные ) .

Р 1.3 - с коллектором транзистора 11. Анод вентил  5 подключен к точке соединени  РЗ и конденсатора 4.Введение Р15 и Р 16, РЗ и конденсатора 17 и диода 18 приводит к тому,что отрицательный период сетевого напр жени  дел тс  на два интервала. Свойство зтих интервалов таково,что если положительное напр жение прик- ладьшаетс  к аноду тиристора 14 в первом интервале, то это приводит к включению этого тиристора, а если BQ втором, то включени  не происходит . Таким образом, обеспечива- ,етс  исключение эффекта перерегули о- вани  при углах, управлени  О оС

180

2 ил.

Тиристорньй регул тор напр жени  работает следующим образом.

Врем , в течение которого транзистор 11 открыт и тиристор 14 подготовлен к включению в случае поступлени  на его анод, положительного потенциала, зависит от угла проводимости силового тиристора 1 в поло- жит вльньй полупериод (фиг. 2) .Действительно ,, если посто нна  времени

W

cr.i + ft-HS

. (..

f-г .

где ,, - сопротивлени  резис- .торов 15 к 16;

RZ. :сопротивление нагрузки;

- емкость конденсатора 17;

Тр - период сетевого напр жени ,,

то напр :кение на конденсаторе 17 пропорционально интегралу от напр жени  на силовом тиристоре.Конденса- тор 17 зар жаетс  с момента начала поло;жителького полупериода до момен- TS. включени  силового тиристора,а оставшуюс  часть положительного по- ;тупе:зиода, учитыва  выраже ие (1) напр жение на конденсаторе остаетс  примерно посто нным (фит. 2а) С мо- .чента начала отрицательного полу периода кс. Оденсатор 17 начинает разр жатьс  (перезар жатьс ) через резистор 15, а также по цепи, состо щей из резистора 16, промежутка база- -эмиттер транзистора 11, управл ющего перехода тиристора 14, управл ющего перехода силового тиристора 1. Причем доштельность Т интервала Т , в течение которого происходит разр д конденсатора до нул , ввиду равенства формы отрицательной и положитель- ной полуволн равна длительности его Нар да, т.е.

Т -Г-А а)

(врем  здесь и далее рассматриваетс  в угловом измерении).

В оставшуюс  часть Т отрицательного полупериода, длительность которой равна

-

т ;А (ь)

диод 18 фиксирует напр жение конденсатора 17 на нулевом уровне, что исключает зависимость начальных ус- ловий зар да конденсатора от значени  Я в предыдущем периоде. В течение интервала Т конденсатор 17, частично разр жа сь по цепи Q,поддерживает транзистор 11 в открытом состо нии. При этом создаютс  услови  дл  включени  тиристора 14 через открытый транзистор 11 и резистор 13, если на конденсаторе 9 по вл етс  достаточньй положительный потен циал. В интервале времени т транзистор заперт и Т11ристор 14 не включаетс  даже при наличии напр жени  на конденсаторе 9. В течение положительного полупериода транзистор всег да надежно открыт входньм током чере диод 7 и резистор 8 при любом значении . .

Таким образом, за счет дополни- тельного введени  резистора 15, одним вьгоодом подключенного к аноду силового тиристора, а другим вьшодом через дополнительно введенный резистор 16 - к базе транзистора, и цепочки из параллельного соединени  конденсатора 17 и диода- 18, а также за счет подключени  катода диода 18 к другому вьтоду резистора 16, а его анода - к катоду силового тирис- тора отрицательный период сетевого напр жени  как бы делитс  на два интервала Т и Т длительностью Т

и т соответственно (фиг. 2), причем свойство этих интервалов таково , что если положительное напр жение прикладываетс  к аноду тиристора 14 в интервале Т , то зто приводит к включению этого тиристора, а если - в интервале Т, то включение не происходит .

Работа устройства при различных углах происходит следующим образом.

Если управл ющий импульс поступает на вход управл емого вентил  5 во врем  положительного полупериода (180 С d 0),то конденсатор 4, предварительно зар женный через диод 6, отдает часть зар да конденсатору 9. Поскольку во врем  положительного полупериода услови , необходимые дл  включени  тиристора 14, выполн ютс , то тиристор 14 включаетс  и конденсатор 9, разр жа сь через управл - к ций переход силового тиристора, включает последний.

Если управл ющий импульс поступает на вход управл емого вентил  5 по начала положительного полупериода

но при этом не вьгходчт за пределй ин г ; . тервала Т (длительность которого

зависит от угла проводимости силового тиристора Д в предшествующем положительном полупериоде), то конденсатор 4 отдает часть зар да конденсатору 9. Если сопротивление резистора 10 выбрать такой величины, чтобы за сравнимое с длительностью полупериода врем  напр жение на конденсаторе существенно не измен етс , то оно остаетс  примерно посто нным чала положительного полупериода (фиг. 2). В начале положительного полупериода конденсатор разр жаетс  и включает силовой тиристор. В данном случае угол управлени  о Д, а у| 180 . Поэтому на основании выражени  (3) можно утверждать,что в следующий отрицательный полупериод интервал Т занимает почти всю длительность .этого полупериода, а зар д по вивш11йс  на конденсаторе 9 в любой момент времени в этом по- лупериоде, сохран етс  практически без изменени  до начала очередного положительного полупериода.Это в свою очередь означает, что верхний предел допустимых углов управлени , задаваемых внешним устройством управлени , равен 360°.

5- 1

Если управл ющий импульс поступает в интервале отрицательного полупериода (это может иметь место при постепенном уменьшении угла управлени  « до значений d ч О или при первоначальной подаче импульса управлени  во врем  действи  отрицательного полупериода), то конденсатор 9 не сохран ет свой зар д до начала положительного полупериода, а мгновенно разр жаетс  через открыв шийс  тиристор 14 и управл ющий переход силового тиристора. При этом включение силового тиристора не происходит, поскольку на его аноде отрицательное напр жение. На основании вьфажени  (2) можно заключить, что в следующий отрицательный полупериод интервал Т занимает почти всю его длительность, а зар д,по йив шийс  на конденсаторе 9 в любой момент зтого .полупериода, мгновенно снимаетс  путем разр да через тиристор 14 и управл ющий переход силового тиристора, включение которого не происходит.Это означает, что эффект перерегулировани , свойственный известному устройству при углах управлени  - 180 , исключен, и

2447556

тем caNtbiM повышена надежность устройства ,

Если условие (Г) не выполн етс  в достаточной степени, то это приводит к некоторому уменьшению величины нижнего предела допустимых значений , но принцип работы устройства остаетс  без изменений,

10 Фор мула изобретени 

Тирксторный регул тор напр жени  по авт. св. № 1022281, отличающийс  тем,что, с целью уве- J5 личени  надежности за счет исктпоче- ни  перерегулировани  при углах управлени  меньше нул , в него введены два дополнительных резистора и соединенные параллельно дополнитель- - 20 Hbie конденсатор и диод, при этом

первьш вьюод первого дополнительного резистора подключен к аноду силового тиристора, другой его вьшод через второй дополнительный резистор под- 25 ключен к базе транзистора, катод дополнительного диода подключен к другом; выводу первого дополнительного резистора, а его анод - к катоду силов ого тиристора.

Ucn

фа.г

В

в г

Редактор Н.Швьвдка  Заказ 3925/56

Составитель Е.Калинкнн

Техред О.Гортвай Корректор С.Шекмар

Тираж 631Подписное

В1ШШ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений ч о-з крытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Дроизводственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Тиристорный регулятор напряжения по авт. св . » 1022281, отличающийся тем,что, с целью увеличения надежности за счет исключения перерегулирования при углах управления меньше нуля, в него введены два дополнительных резистора и соединенные параллельно дополнительные конденсатор и диод, при этом первый вывод первого дополнительного резистора подключен к аноду силового тиристора, другой его вывод через второй дополнительный резистор подключен к базе транзистора, катод дополнительного диода подключен к другому выводу первого дополнительного резистора, а его анод - к катоду силового тиристора.

   о