SU1707604A1 - Регулирующий элемент дл цепей переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение надежности регулирующего элемента и улучшение формы входного и выходного напр жений. За счет введени  дополнительного управл емого ключа 10 в момент переключени  управл емых ключей 7 и 8, нагрузка питаетс  напр жением питающей сети через секцию 5 обмотки автотрансформатора, образованной первой и второй отпайками. Регулирующий элемент обеспечивает непрерывное питание нагрузки при резком снижении или повышении напр жени  питающей сети. 1 ил.

Description

6

(Л

С

Ьх

2

о

Вых.

XI

iO х| О О

Јь

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при построении регул торов переменного напр жени  в тех случа х, когда требуетс  повышенное качество входного и выходного токов.

Известен регул тор переменного на пр жени , содержащий автотрансфпрмэ- тор с отпайками в конце обмотки и ключи на встречно-параллельно включенных тири- сюрах, с помощью которых переключаютс  отпайки автотрансформатора.

Недостатком устройства  вл етс  низкий КПД, так как автотрансформатор посто нно потребл ет энергию, поскольку его обмотка всегда подключена к питающей се- ти. Стабилизатор имеет сложную схему управлени , так как ключи необходимо переключать при переходе тока сети через нуль. При этом при включении одного из ключей с опозданием возможны перерывы в питании нагрузки, а при одновременном включении двух ключей возникает контур короткого замыкани  в отпайках автотрансформатора . Поэтому с целью снижени  тока короткого замыкани  при резком снижении или повышении напр жени  питающей сети отпайки автотрансформатора не могут быть переключены сразу с максимальной на минимальную и наоборот, т.е. переключение отпаек осуществл етс  в три приема nyieM посто нного переключени  соседних отпа- сх. что снижает быстродействие регул тора и не везде приемлемо. Следовательно, регул тор имеет ограниченную область применени  и низкую надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  регулирующий элемент дл  цепей переменного тока, содержащий автотрансформатор с первой и второй отпайками и управл емые ключи пе ременного тока, соедин ющие начэпс и конец обмотки автотрансформатора с общей точкой соединени  первых выводов дл  подключени  сети и нагрузки, второй вывод дл  подключени  сети, соединенный с вто- рой отпайкой автотрансформатора, и второй вывод дл  подключени  нагрузки, соединенный с второй отпайкой автотрансформатора .

Однако данное устройство ненадежно, так как при коротком замыкании нагрузки все напр жение источника питани  прикладываетс  к средней обмотке автотрансформатора , в результате чего на всей, обмотке автотрансформатора наводитс  напр же ние. многократно превышающее напр жение источника питани , которое, будучи приложено к управл емым ключам, выводит их из стро . Устройство имеет низкий КПД и cos / . так как вследствие посто нного

регулировани  напр жени  на выходе, оно посто нно потребл ет энергию питающей сети даже тогда, когда питающа  сеть стабильна и не требуетс  какого-либо регули ровани  напр жени  на нагрузке Устройство имеет ограниченную область применени , так как в св зи с посто нным регулированием напр жени  на выходе оно портит как форму напр жени  питающей сети, так и форму выходного напр жени  Поэтому оно не может быть использовано дл  питани  устройств, требующих повышенного качества входного напр жени .

Цель изобретени  - повышение надеж ности и улучшение формы входного и выходного напр жений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регулирующем элементе дл  цепей переменного тока, содержащем автотр сформэ- тор с первой и второй отпайками и управл емые ключи переменного тока, сое дин ющие начало и конец обмотки авто- трансформатора с общей точкой соединени  первых выводов дл  подключени  сети и нагрузки, второй вывод дп  подключени  сети соединен с первой отпайкой автотрансформатора, второй вывод дл  подключени  нагрузки соединен с второй отпайкой автотрансформатора, введены до полнительный управл емый ключ и пороговый полупроводниковый элемент, причем дополнительный управл емый ключ включен между первой и второй отпайками автотрансформатора , а пороговый полупроводниковый элемент подключен п - раллельно обмотке автотрансформатора.

На чертеже изображена схема регулирующего элемента переменного тока

Регул тор имеет автотрансформатор 1. содержащий первую и вторую отпайки 2 и 3. раздел ющие обмотку автотрансформатора на секции 4 6.Секци  4 обмот ки ; етитранс- форматора рассчитана на минимальное допустимое напр жение питающей сети 107. Uc и подключена к общему проводу рогул - тора напр жени  через управл емый ключ 7. Секци  б обмотки автотрансформатора рассчитана на минимальное напр жение питающей сети и подключена к общему проводу регул тора через управл емый ключ В Секци  5 обмотки автотрансформатора оа считана на напр жение 10% Uc Второй провод источника питани  подключен к огпайк 2 автотрансформатора, а второй провод нагрузки - к отпайке 3 автотрансформатора Пороговый полупроводниковый элемрн1 (варистор) 9 включен между началом и кон цом обмотки автотрэнсформаюрэ а допо

НИТелЬНЫЙ управл емый КЛЮЧ 10 В 1Ю i

между отпайками 2 и 3 звтотрансформли.

pa Предохранитель 11 вкпючен в общий провод регул тора напр жени  со стороны источника питани .

Регул тор напр жени  работает следу ющим образом.

При колебани х напр жени  питающей сети в пределах ±10% Uc управл емые ключи 7 и 8 регул тора напр жени  отключены а дополнительный управл емый ключ 10 включен и нагрузка питаетс  через дополнительный управл емый ключ 10 напр жением питающей сети При снижении напр жени  питающей сети до - 10% Uc отключаетс  дополнительный управл емый ключ 10 и включаетс  упрэпл емый ключ 7. При этом секци  4 автотрансформатора оказываетс  под напр жением питающей сети, трансформатор 1 работает как повышающий и нагрузка питаетс  с отпайки 3 автотрансформатора напр жением, рапным номинальному напр жению питающей сети . При этом напр жение питающей сети может снижатьс  с некоторых пределах и далее, однако напр жение на выходе регул тора напр жени  будет в пределах нормы . При восстановлении напр женна питающей сети до номинального значени  управл емый ключ 7 отклю-зетсч и вноск включаетс  дополнительный управл емый ключ 10. При увеличении напр жени  пита ющей сети до величины 10% Ur отключаетс  дополнительный управл емый кпюч 10 и включаетс  управл емый ключ 8. При этом секци  5 и б автотрансформатора оказываютс  под напр жением питающей сети, автотрансформатор 1 работает как понижающий и нагрузка питаетс  г отпайки 3 напр жением, равным номинальному напр жению питающей сети. При том напр жение питающей сети может повышатьс  в некоторых пределах и далее, однако напр жение на выходе регул тора будет в пределах нормы. При снижении напр жени  питающей сети до номинального значени  управл емый ключ 8 отключаетс  и внооь включаетс  дополнительный управл емый ключ 10. При колебани х питающего напр жени  от + 10 до -10% и наоборот соответственно включаютс  и отключаютс  управл емые ключи 7 и 8 без переключени  дополнительного управл емого ключа 10. В

кратковременных перерыв,:

в рлбг, ю управл емых ключей 7, 8 и 10 нзгрузкз питаетс  через секцию 5 обмотки автотрансформатора, благодар  чему обеспечиваютс  бесперебойное питание ки и отсутствие KOPOTKOIO замыкани  секций автотрансформатора в МОМРНГ переключени  управл емых ключей рп г.,«л спор л напр жени 

Напр женно переключени  плригт р- должно несколько пргпып - пь клдгг н.шри жени  полупроводниковые элем нтпг- . равл емых ключей 7 и Р регул тора. П); этом в нормальном режиме работы рогул  тора варистор ие оказывает никакого n/u«a ни  на работу регул тора напр жени , нп случае короткого замыкани  нагрузки в м,.. мент, когда отключен дополнительный уп0 равл емый ключ 10 и все напр женно

питающей сети приложено к секции 5 автоv трансформатора, варистор 9 пробиваете и

шунтирует обмотку автотрансформатора

защища  полупроводниковые элементы уп5 рзвл емых ключей 7 и 8 регул тора от пробо  высоким напр жением, наводимым в этом случае между началом и концом обмот ки автотрансформатора

При коротком замыкании нагрузки Р мо0 мент приложени  напр жени  питающей сети к- секции 5 автотрансформатора о т кры ваетг  дополнительный управл емый к/но ч 10. что приводит к короткому замь амию источника питани  и к сгоранию предохра5 нитеп  1 1 что гарантирует надежную защиту регул тора напр жении от перегрузи

Использование пред -таемого изобретени , в сравнении с, -f. ГЩТРОЧИТ сократить расход энерп -ои номимлльном

0 напр жении питзющеи г.ош про:т.1ть . му управлени  и повысить -алежность регул тора напр жени . Г-.,-з тс;, имеет хорошую форму криРО в ::. г о и йь- л.г мо- го напр жений и обесП - . неп епьтГ ное питание нагрузки при резком снижении или повышении нйппчжони  питающей сети , так з в момент пере ключей регул тооа нагру a rn.i ;---- г -спр жением питающей сети се 5 обмотки SB0 тотрзнсформаторв Это пг..рпл ет использовать предлож ч ныи pef .г- -ср Р ка1:еств-э стабилизатора n.Vips . н б. пи-;цНИ0 Электронного оборуДО .U :ia, nOCTpOOrtных . например, на пч егральных 5 микросхема., где наг,агаи1тг.ч жесткие тре- (ювани  на уровень ПОМРЛ питающего напр жени . В спучае необходимости бопее плавного регулировани  напр жени  секци  S аототрапсформг.-г,,-. должна быть

б0 рассчитана на ншр.е

г: г- 1С или на

любое другое напр жение п пределах 1- 10% Uc. Соответственно п.-p.. Ti,шлетс  vi секци  О aniOTpaHC l Orif-iaiuipa

Claims (1)

1. Формула изобретени  5Регулирующий элемент лла cenefi переменного тока, содер.- aLjk-.1 .ч- птрансфор- матор с первой и втор м1 . - й -ами и управл емые ключ1 перемос . дин ющие н чало и ..-ч-,- трансформатора с с1 ;: -31 т о ч и.. , 1

   71707604 8

   соединени  первых выводов дл  подключе-пр жений, введены дополнительный управни  сети и нагрузки, второй вывод дл  под-л емый ключ и пороговый полупроводникоключени  сети соединен с первой отпайкойвый элемент, причем дополнительный

   автотрансформатора, второй вывод дл управл емый ключ включен между первой и

   подключени  нагрузки - с второй отпайкой5 второй отпайками автотрансформатора, а

   автотрансформатора, о т л и ч а ю щ и и с  пороговый полупроводниковый элемент

   тем, что, с целью повышени  надежности иподключен параллельно обмотке автотранупучшени  формы входного и выходного на-сформатора.