SU469962A1

SU469962A1 - Single Phase AC Voltage Regulator

Info

Publication number: SU469962A1
Application number: SU1869530A
Authority: SU
Inventors: Роберт Петрович Карташов; Виталий Владимирович Голубев; Богдан Корнилович Жарский
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1973-01-12
Filing date: 1973-01-12
Publication date: 1975-05-05

Description

Изобретение относитс к области электротехники и предназначено дл регулировани переменного однофазного напр жени на различных потребител х электрической энергии. Известны устройства дл регулировани переменного однофазного напр жени импульсным способом, содержащие конденсатор и дроссель искусственной коммутации, зар дные и гас щие тиристоры. В известных устройствах напр жение на коммутируемых конденсаторах и ток в цепи коммутации модулируютс по амплитуде. Этот недостаток ограничивает область применени устройства дл регулировани напр жени по нагрузке с низким коэффициентом мощности, так как при чисто индуктивной нагрузке максимум тока нагрузки совпадает с минимумом коммутирующей способности узла коммутации . Цель изобретени - устранить указанный недостаток с одновременным снижением установленной мощности элементов узла коммутации , а также уменьшением веса и габаритов устройства в целом. Цель достигаетс таким соединением коммутирующих элементов, благодар которому коммутирующий конденсатор в цикле перезар да оказываетс подключенным к выходу источника посто нного напр жени , роль которого играет выпр мительный мост со сглаживающим фильтром. На фиг. 1 приведена электрическа схема описываемого регул тора, где 1-реактор; 2-выпр мительный мост; 3-сглаживающий фильтр; 4-зар дный мост; 5-гас щий тиристор; 6-коммутируемый конденсатор; 7- дроссель; 8, 9-тиристорные ключи; 10-зар дный тиристор; 11-диодный мост; 12-гас щий тиристор; 13-нагрузка. На фиг. 2 даны эпюры токов и напр жений в цел х схемы устройства. Однофазный регул тор переменного напр жени работает следующим образом. При включении питающей сети до подачи импульсов управлени ток в нагрузке не протекает, так как тиристорные ключи 8, 9 выключены. При подаче импульс&в управлени на зар дные тиристоры 4, 10 коммутирующий конденсатор зар жаетс по цепи: плюс сглаживающего фильтра 3, зар дный тиристор 4, конденсатор 6, дроссель 7, выпр мительный мост 11, зар дный тиристор 10, минус фильтра 3. Пол рность зар женного конденсатора 6 указана без скобок. С окончанием зар да коммутирующего конденсатора 6 импзльсы управлени подаютс на тиристоры ключей 8, 9. Те из них, которые в данный момент наход тс под пр мым напр жением , включаютс и ведут ток нагрузки,The invention relates to the field of electrical engineering and is intended to regulate alternating single-phase voltage at various electrical energy consumers. Devices are known for regulating a single-phase alternating voltage in a pulsed manner, comprising a capacitor and an artificial commutation choke, charging and quenching thyristors. In known devices, the voltage on the switched capacitors and the current in the switching circuit are modulated in amplitude. This disadvantage limits the field of application of the device for controlling the voltage on a load with a low power factor, since with a purely inductive load the maximum of the load current coincides with the minimum switching capacity of the switching node. The purpose of the invention is to eliminate this drawback while at the same time reducing the installed power of the switching node elements, as well as reducing the weight and overall dimensions of the device. The goal is achieved by connecting the switching elements, whereby the switching capacitor in the recharging cycle is connected to the output of a constant voltage source, played by a rectifier bridge with a smoothing filter. FIG. 1 shows the electrical circuit of the described controller, where 1 is the reactor; 2 straightening bridge; 3-smoothing filter; 4-charge bridge; 5-quenching thyristor; 6 switched capacitor; 7- throttle; 8, 9 thyristor keys; 10 charge thyristor; 11 diode bridge; 12-quenching thyristor; 13-load. FIG. 2 shows the diagrams of currents and voltages for the purposes of the device circuit. A single-phase AC voltage regulator operates as follows. When turning on the power supply before the supply of control pulses, the current in the load does not leak, because the thyristor switches 8, 9 are turned off. When applying a pulse & in control to the charging thyristors 4, 10, the switching capacitor is charged along the circuit: plus a smoothing filter 3, charging thyristor 4, capacitor 6, inductor 7, rectifying bridge 11, charging thyristor 10, minus filter 3. The polarity of the charged capacitor 6 is shown without brackets. With the termination of the charge of the switching capacitor 6, the control pulses are applied to the thyristors of the keys 8, 9. Those that are currently under direct voltage turn on and drive a load current,

При подаче управл ющих импульсов на гас щие тиристоры 5, 12 и одновременно на тиристорные ключи 8, 9 катодна группа диодного моста И, гас щий тиристор 12, происходит перезар д коммутирующего конденсатора по цепи: гас щий тиристор 5, анодна группа диодов выпр мительного моста 2, выполн юща функцию распределительных диодов, тиристоры ключей 8, 9. Катодна группа диодного моста 11, гас щий тиристор 12, коммутирующий дроссель 7. Один из тиристоров ключей 8, 9, ток нагрузки через который вл етс встречным току перезар да, выключаетс .When applying control pulses to the extinguishing thyristors 5, 12 and simultaneously to the thyristor switches 8, 9 of the cathode group of the diode bridge I, the extinguishing thyristor 12, the charging capacitor recharges along the circuit: the extinguishing thyristor 5, the anode group of the rectifying bridge diodes 2, performing the function of distribution diodes, the thyristors of the keys 8, 9. The cathode group of the diode bridge 11, the extinguishing thyristor 12, the switching choke 7. One of the thyristors of the keys 8, 9, the load current through which is the opposite overcurrent, is turned off.

Тиристоры ключей 8, 9, дл которых перезар дный ток вл етс пр мым, ведут его одновременно с гас щими тиристорами 5, 12 до окончани перезар да коммутирующего конденсатора , после чего выключаютс все тиристоры , кроме гас щего тиристора 12, который, закорачива мост 11, замыкает ток нагрузки. При следующем выключении зар дных тиристоров 4, 10 напр жение коммутирующего конденсатора дл тиристора 12, корот щего мост 11, оказываетс обратным, а тиристор запираетс . Вместе с этим коммутирующий конденсатор зар жаетс и готов к новой коммутации .The thyristors of the keys 8, 9, for which the recharge current is direct, conduct it simultaneously with the extinguishing thyristors 5, 12 until the end of the recharge of the switching capacitor, after which all thyristors are turned off, except for the extinguishing thyristor 12, which, shorting the bridge 11 , closes the load current. The next time you turn off the charge thyristors 4, 10, the voltage of the switching capacitor for the thyristor 12, short bridge 11, is reversed, and the thyristor is locked. At the same time, the switching capacitor is charged and ready for new switching.

Изменением времени включенного и выключенного состо ни тиристорных ключей можно плавно регулировать напр жение на нагрузке от О до UHOM.By varying the on and off times of the thyristor switches, you can smoothly adjust the voltage across the load from O to UHOM.

Предмет изобретени Subject invention

Однофазный регул тор переменного напр жени , содержащий два тиристорных регулирующих ключа, включенных между сетью и цеиью нагрузки, диодный мост с тиристором в диагонали, подключенный ио входу к цепиA single-phase AC voltage regulator containing two thyristor control keys connected between the network and the load circuit, a diode bridge with a thyristor in the diagonal connected to the input to the circuit

нагрузки, выпр мительный мост со сглаживающим фильтром, подключенный к сети, зар дный и коммутирующий тиристоры, конденсасатор и дроссель искусственной коммутации и ограничивающий реактор отличающийс loads, a rectifying bridge with a smoothing filter, connected to the mains, charging and switching thyristors, a condensator and an artificial switching reactor and a limiting reactor differing

тем, что, с целью обеспечени устойчивой коммутации тиристорных регулирующих ключей при работе на индуктированную нагрузку и уменьшени установленной мощности узла коммутации, катод диодного моста соединен сthe fact that, in order to ensure stable switching of the thyristor control keys when operating on an induced load and reducing the installed power of the switching node, the cathode of the diode bridge is connected to

анодом, а анод выпр мительного моста с катодом первого зар дного тиристора, между положительным полюсом фильтра и коммутирующим конденсатором в пр мом направлении включен второй зар дный тиристор, причемthe anode, and the anode of the rectifying bridge with the cathode of the first charge thyristor, between the positive pole of the filter and the switching capacitor in the forward direction, the second charge thyristor is connected, and

анод коммутирующего тиристора подключен к общей точке соединени второго зар дного тиристора и коммутирующего конденсатора, а катод - к общей точке соединени первого зар дного тиристора и выпр мительного моста.the anode of the switching thyristor is connected to the common connection point of the second charge thyristor and the switching capacitor, and the cathode to the common connection point of the first charge thyristor and the rectifying bridge.

UcemuUcemu

t t

Inrinnnnnnnr n 0 П n n n Inrinnnnnnnr n 0 P n n n

n л П П n I П n ,,n l П П n I П n ,,

5n5n

inninn

t t

VV

чh