SU478289A1 - Стабилизатор переменного напр жени - Google Patents

Description

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к области вторичных источников электропитани , в част. ности к стабилизаторам переменного напр жени .

Известно устрюйство дл  стабилизации переменного напр жени , содержащее сист&му импульсно-фазового управлени  и регулирующий орган, выполненный в виде вольтодобавочного трансформатора, вторична  обмотка которого включаетс  последовательно с выходом, а первична  обмотка реверсируетс  четырьм  управл емыми ключами , выполненными на симисторах. Управление ключами осуществл етс  элементом управлени , включенным на входе устройств. ва и след щим за величиной и знаком отклонени  напр жени  от номинальной величины .

Однако при использовании такого устройства происходит нерациональный расход активных материалов вольтодобавочного трансформатора , обусловленный неоптимальной схемой автотрансформатора в режиме вольтоотбавки . Кроме того, при номинальном уровне сетевого напр жени  (когда все сими- .

сторы заперты) трансформатор переходит в дроссельный режим, характеризуемый перенапр жением на вторичной обмотке и, следовательно, на симисторах, а также значительным искажением формы кривой выходного напр жени . Этот недостаток в указанном регул торе устран ют введением зазора в магнитопроводе трансформатора, а &ТО ведет к уз шиению энергетических показателей трансформатора. Недостатком устройства 5шл етс  также сокращение диапазона регулировани  при наличии индуктивной составл ющей в токе нагрузки.

Цель изобретени  - уменьщение расхода активных материалов Ьоль то добавочного трансформатора, уменьще1те не/шнейных . искажений формы выходного напр жени , устранение перенапр жений на вторичной обмотке и на полупроводниковых управл емых ключах при номинальном уровне напр жени  сети, расщирение диапазона ре1ули- ровани  при наличии индуктивной составл ющей в токе на1рузки.

Это в предлагаемом устройстве достигаетс  подключением управл емого ключа, | соедин ющего обмотки вольтодобавочного трансформатора и отпираемого в режиме вольтоотбавки, с сетевого зажима вторичной обмотки вольтодобавочного трансформ тора на зажим со стороны нагрузки, а так же изменением схемы управлени  полупро- водниковыми ключами путем введени  в си стему импульсно-фазовогхз управлени  дополнительного канала управлени  ключами. На фиг. 1 изображена принципиальна  электрическа  схема (силова  часть) тиристорного стабилизатора переменного напр жени ; на фиг. 2 - кривые вькодного напр жени  с указанием пор дка очередности работы тиристоров дл  режимов работы врльтодобавочного транрформатора: зако- ротка-вольтодобавка/ -и ;p j EbTOOT6aiBKaзакоротка . Тиристорный стабилизатор переменного напр жени  содержит систему импульсно-фазового управлени  и регулирующий орган представл ющий собой вольтодобавочный трансформатор, вторична  обмотка 1 которого подключена последовательно с нагрузкой 2 к входным зажимам 3 и 4 и питающей сети, а первична  обмотка 5 одним концом подсоедин етс  парой управл емых ключей на тиристорах 6, 7 и 8, 9 к. тем же обоим входным зажимам устройства, а другим концом - парой управл емых ключей на тиристорах 10, 11и12, 13к обоим зажимам нагрузки. Система им- пульсно-фазового управлени  (СИФУ) 14 путем подачи отпирающих импульсов на каждый тиристор обеспечивает работу стабилпзатора во всех режимах в соответствии с уровн ми сигналов датчиков напр жени  15 и тока 16, причем тиристоры 8, 9 и 10, 11 отпираютс  в течение каждого полупериода, что обеспечиваетс  вве- дением в СИФУ дополнительного канала управлени . Работа тиристорного стабилизатора переменного напр жени  рассматриваетс  при активно-индуктивной нагрузке. При максимальном значении сетевого напр жени  U U соответстС С. макс вующий лолупериод напр жени  включаютс  тиристоры 8, 11 или 9, 10, соедин ющие обмотки вольто добавочного трансформатора по оптимальной схеме понижающего автотрансформатора . Смена работающих тирист ров происходит в момент прохождени  тока через 1гуль. К нагрузке в этом режиме приложено синусоидальное напр жение, равное разности напр жени  питающей сети и э. д. с. вторичной обмотки. При изменении напр жени  сети в пре с.макс С с.нои Ч.НСН- « «нальное напр жение сети) в начале поло- | жительного полупериода,напр жени  (+ на зажиме 3 и - на зажиме 4) продолжают работу tnpKc-fopbi 7, 10 {см. фиг, 26), открытые в конце отрицательного полупериода напр жени , а в начале у отрицательного полупериода напр жени  (+ на зажиме 4 и - на зажиме 3) продолжают работать тиристоры 6, 11, открытые в конце положительного полупериода напр жени , так как при наличии индуктивной составл ющей в токе нагрузки закрытие тиристоров ооисрытых в конце, например, отрицательного полупериода,.. Не совпадает с окончанием по упериода , напр жени , а происходит несколько прздаФе.: При работе тиристоров 7, 10 (или 6, 1Д;) напр жение на нагрузке практически равно напр жению питающей сети. Включением с регулируемым углом управлени  у , завис Ешм от величины рас- согласовани  (0$ у ), где - угол, соответствующий переходу тока нагрузки через нуль, тиристора 9 в положительный полупериод напр жени  или тиристора 8 в отрицательный полупериод напр жени  можно измен ть момент запирани  тиристора 7 в положительный полупериод напр жени  или тиристора 6 в отрицательный полупериод напр жени . При включении в соответствующий полупериод тиристоров 9, 8 напр жение на югрузке равно разности напр жени  питающей сети из.д.с, вторичной обмотки. При прохождении тока через нуль тиристоры 9, 10 или 8, 11 запираютс . В этот момент времени подаютс  управл ющие импульсы на тиристоры 8, 11 в положительный полупериод напр жени  и на тиристоры 9, Ю - в отрицательный по- лупериод напр жени . При этом напр жение на нагрузке ( U )имеет синусри.1ВЫХ . . дальную форму и равно разности напр жени  . питающей сети и э. д. с. вторичной обмотки. В момент времени, характеризуемьш углом i d ( d 4 Sr ), который зависит от величины рассогласовани  Д и ,Q , в положительный полупериод напр жени  включаетс  тиристор 6, а в отрицательный - тиристор 7. Напр жение на нагрузке при этом равно напр жению сети. При нат жении сети U,, U. „ в полоt vt пОп жительный полупериод напр жени  включаютс  тиристоры 6, 11, а в отрицательный цолупериод - тиристоры 7, 10, соеднн к щие при этом обмотки вольтодобавочного трансформатора параллельно между собой. Ток нагрузки разде/штс  по этим параллельным ветв м обратно пропорционально числу витков обмоток. Напр жение на нагрузке при этом будет практически равно напр жению сети. Смена работающих тиристоров происходит в момент прохождени  тока через нуль.

При изменении напр жени  сети в пре« Ч .нои С.нин Ч.иии- минимальное напр жение сети) в начале положительного полупериода напр жени  продолжают работу тиристоры 7, 12 (см, фиг. 2 а), открытые в конце отрицательногч) полупериода напр жени , а в начале отрицательного полупериода напр жени  продолжают работать тиристоры 6j 13, открытые в конце положительного полупериода напр жени . При этом напр жение на нагрузке равно сумме напр жени  питающей сети ,и э. д. с. вторичной обмотки. Включением- с регулируемым углом упрй едиэ- У- , завис щим от величины рассогласовани  Д.у (0-4 у Э ) тиристора 1О в положительный полупериод напр жени  и тиристора 11 в отрицательный можно измен ть момент запирани  тиристора 12 в положительный полупериод напр жени  и тиристора 13 в отрицательный . При вк/почении в соответствующий по лупериод напр жени  тиристора 1О или 11 напр жение на нагрузке равно практически напр жению сети. При прохождении тока через нуль тиристоры 7, 10и6, 11в соответствующий полупериод напр жени  запираютс . В этот момент времени подаютс  управл ющие импульсы на тиристоры 6, 11 в положительный полупериод напр жени  и на тиристоры 7, 10 - в отрицательный . При этом напр жение на нагрузке практически будет равно напр жению сети . В момент времени, характеризуемый углом d , который зависит от ведишны рассогласовани  Д U , включаетс  тиристор 13 в положительный полупериод напр жени  и тиристор 12 - в отрицательный К нагрузке в этом режиме будет приложено напр жение ступенчато-синусоидальной формы, так как первична  и вторична  обмотки вольтодобавочного трансформатора включаютс  по оптимальной схеме повышающе1Х ) автотрансформатора.

При минимальном значении напр жени  сети U.. UrMuii в соответствующий поду 1t Г1|Г1 rl

перибд напр жени  включаютс  тиристоры 6, 13 и 7, 12, соедин ющие обмотки вольтс)добавочиого трансформатора по оптимальной схеме повышающего автотраноформатора . Смена работающих тиристоров происходит в момент прохождени  тока через нуль. К нагрузке в этом режиме приложено синусоидальное напр жение, равное сумме напр жени  питающей сети и э. д. с.

вторичной обмотки.

Таким образом, во всех режимах работы стабилизатора первична  обмотка вольтодобавочного трансформатора или подк/почена к сети или закорочена вторичной обмоткой , что исключает дроссельньй режим работы вольто добавочно го грансформатора и св занные с ним нежелательные  влени .

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Стабилизатор переменного напр жени , содержащий систему импульсно-фазового управлени  и регулирующий орган, выполненный в .виде вольтодобавочного трансформатора, вторична  обмотка которого включена последовательно с выходом, а первична  - одним из выводов через полупровод1щковь1й управл емый ключ соединена с выводом вторичной обмотки, подключенннм ко входному зажиму, и обоими выводами через друше ключи соединена с рругим входным зажимом, о т л и- чающийс  тем, что, с целью уме1шшени  расхода активных материалов воль- тодобавочиого трансформатора, другие выводы обеих обмоток соединены через по лупроводниковый управл емый ключ.

2.Стабилизатор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью уменьшени  искажений формы выходного напр жени , расширени  диапазона регулировани  и устранени  перенапр жений на элементах регулирующего органа,в систему импульснофазовогчэ управлени  введен донолнитель- | ный канал управлени  ключами, осуществл ющими переключение регу;шрую1него о{ гана по схеме понижа°юще1Ч) транс4юрматора . j2 Включение тиристорм Фаз. 2