SU922996A1

SU922996A1 - Устройство управления однофазным симисторным преобразователем переменного напряжения в переменное

Info

Publication number: SU922996A1
Application number: SU803214836A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr G Ivanov; Aleksej S Chernyshev
Original assignee: Vni Pk T I Relestroeniya
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1982-04-23

Description

1

Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе и других системах автоматического регулирования.

Известно устройство управления симистор- $ ными преобразователем переменного напряжения в переменное, содержащее генератор опорного (пилообразного) напряжения, усилители (не менее четырех) датчик и задатчик сигнала управления, трансформатор и запоминающее устройство.

Устройство обеспечивает управление преобразователем путем изменения угла отпирания симистора однополярными импульсами, которые образуются за счет сравнения опорного и уп- ₎₅равняющего напряжения на входе нуль-органа [1].

Недостатки данного устройства заключаются, в том, что оно содержит большое количество элементов, например, 4 усилителя, генератор , опорного напряжения, запоминающее устройтво. Кроме того, необходимо иметь изолированные от питающей сети источники постоянных напряжений для питания узлов схемы, для чего тре2

оуется применение трансформаторов питания, а также необходимо применение импульсного трансформатора для управления симисторами. Все это усложняет и увеличивает габариты и массу устройства управления..

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство управления однофазным симисторным преобразователем переменного напряжения в переменное, содержащее фазосмещающий конденсатор, соединенный через пороговый и согласующий элемент с выходным выводом устройства, усилитель, выпрямительный мост, источник опорного напряжения и датчик сигнала обратной связи [2].

Недостатками известного устройства являются необходимость применения специализированной интегральной схемы с высокой степенью

интеграции, наличие значительного количества электролитических конденсаторов большой емкости (до 350 мкф), что приводит к сложности устройства, а также увеличению габаритов устройства в целом.

922996

3

Цель изобретения — упрощение, снижение габаритов и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что введены усилитель разнополярных сигналов и переключатель полярности сигналов, источник опорного напряжения выполнен в виде двух двуханодных стабилитронов, соединенных последовательно, общая точка которых является нулевой точкой устройства, и один из которых зашунтирован переменным резистором, вывод движка которого образует выходной вывод источника опорного напряжения, усилитель разнополярных сигналов содержит два транзистора с различным типом проводимости, эмиттеры которых объединены и через резистор подключены к нулевой точке устройства, а коллектор каждого из которых через соответствующий диод подключен к фазосмещающему конденсатору, переключатель полярности сигналов, выполненный в виде двух транзисторов с различным типом проводимости, коллектор каждого из которых подключен к общей точке двух соответствующих резисторов, образующих последовательную цепь, включенную между соответствующим выводом постоянного тока выпрямительного моста и входом усилителя, эмиттеры которых подключены к нулевой точке, а базы через резистор соединены с двуханодным стабилитроном, при этом выход датчика сигнала обратной связи соединен с выводами переменного тока выпрямительного моста, а базы транзисторов усилителя разнополярных сигналов связаны с выходом усилителя.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диа: граммы, поясняющие принцип работы.

Схема содержит симистор 1, управляющий электрод которого через согласующий элемент, например, резисторы 2 и 3, пороговый элемент, например динистор 4, подключен че-_ рез выпрямитель 5 к фазосмещающему конденсатору 6, соединенный через диоды 7 и 8 с коллекторами транзисторов 9 и 10 различной проводимости, при этом транзисторы 9 и 10, диоды 7 и 8 и резистор 11 формируют усилитель разнополярных сигналов, конденсатор 6 через резистор 12 соединен с общей точкой двух двуханодных однотипных стабилитронов 13 и 14, которые через резистор 15 и третий двуханодный стабилитрон 16 соединены с однофазной сетью, а к точкам стабилитронов 13 и 14 подключен выпрямительный мост 17 с фильтровыми конденсаторами . 18 и 19. Общая точка стабилитронов 13 и ·14 образует нулевую точку устройства управления.

Базы транзисторов 10 и 9 через резистор 20 соединены с усилителем 21, суммирующая

4

точка последнего через резистор 22 соединена с эмиттерами транзисторов 9 и 10, два входа усилителя с резисторами 23 и 24 через резисторы 25 и 26 и выпрямитель 27 подключены к обмотке 28 датчика 29 обратной .связи, третий вход усилителя с резистором 30 подключен к задатчику 31, соединенному с двуханодным стабилитроном 13, к которому также через резистор 32 подключены базовые цепи транзисторных ключей 33 и 34, коллекторы которых соединены с резисторами 25 и 26.

Транзисторы 33 и 34, резисторы 23-26 и 32 формируют переключатель полярности сигналов, стабилитроны 13 и 14 выпрямительный мост 17, конденсаторы 18 и 19 и резистор 31 формируют источник опорного напряжения.

Работу схемы поясняют диаграммы (фиг.2), где напряжение сети; \/_ст — суммарное напряжение на стабилитронах 14 и 16; ν_κ - напряжение на конденсаторе 6; Уу сигнал управления симистором 1; \/_с - напряжение на силовых электродах симистора 1; ν₂₇ — выходное напряжение выпрямителя 27, ν₃₃ и ν₃₄ - напряжения на переходах коллектор-эмиттер транзисторов 33 и 34.

Устройство работает следующим образом.

Разнополярный сигнал \/_ст (фиг. 2) двуханодного стабилитрона 13 (фиг. 1), к которому подключен задатчик 31, поступает на третий вход (на резистор 30) усилителя 21.

На первый второй входы усилителя (резисторы 23 и 24) поступают разнополярные импульсы датчика 29 выпрямленные мостом 27, при этом через резистор 26 подается последовательность отрицательных высокочастотных импульсов датчика 29 (сигналы ν₃₃, V₃₄) на фиг. 2.

Транзисторные ключи 33 и 34 выделяют указанные последовательности импульсов, препятствуя их одновременному прохождению на вход усилителя 21. Под действием соответствующих полярностей задающего сигнала и сигнала отрицательной обратной связи с датчика 29 (сигнал ν₂₇ фиг. 2) происходит заряд конденсатора 6 (сигнал ν_κ фиг. 2) на положительной и отрицательной полуволне синусоидального напряжения V. При достижении напряжения порога срабатывания динистора 4 происходит генерация разнополярных управляющих импульсов \/у и отпирается симистор на положительной и отрицательной полуволнах синусоидального напряжения. В результате на симисторе 1 имеет напряжение \/_с (фиг. 2) и на нагрузку (двигатель) 35 поступает определенная часть синусоидального напряжения. Конденсатор 6 заряжается от напряжения \/_ст(на стабилитронах 14 и' 16) под действием заданного тока, определяемого напряжением

922996

на резисторе 11. Стабилизация тока заряда осуществляется за счет обратной связи через резистор 22. Обратная связь, например по скорости двигателя, введенная на вход усилителя 21, осуществляемая. датчиком 29, обеспечивает ₅точность регулирования и стабильность · скорости двигателя.

Предлагаемое устройство при применении его для управления скоростью двигателя обеспечивает высокую точность поддержания задан- ,о ной скорости двигателя, ее стабильность при изменениях нагрузки двигателя, колебаниях напряжения сети и изменения температуры окружающей среды от минус 40 до плюс 60° С. При этом обеспечиваются минимальные ,5 габариты и масса устройства, а также минимум потребляемой мощности на управление симистором.

Преимуществом устройства является то,

„что при достигнутых высоких технико'-эконо- 20 мических показателях в устройстве отсутствуют трансформаторы в цепях питания и управления, снижающие надежность и значительно увеличивающие габариты и массу подобных устройств. Предлагаемое устройство позволя- 25 ет создать более простую твердотельную спе. диализированную интегральную схему.

Экономический эффект от использования предлагаемого регулятора для регулирования скорости вращения электрической машины ₃₀составляет 35,8 рублей на единицу изделия, что при объеме 20 тыс. шт. в год дает экономию более 700 тыс. рублей.

Claims

Формула изобретения

35

Устройство управления однофазным симисторным преобразователем переменного напряжения в переменное, содержащее фазосдвигающий конденсатор, соединенный через пороговый и согласующий элемент с выходным выводом

устройства, усилитель, выпрямительный мост, источник опорного напряжения и датчик сигнала обратной связи, отличающееся тем, что, с целью упрощения, снижения габаритов и повышения надежности, введены усилитель разнополярных сигналов и переключатель полярности сигналов, источник опорного напряжения выполнен в виде двух двуханодных стабилитронов, соединенных последовательно, общая точка которых является нулевой точкой устройства, и один из которых защунтирован переменным резистором, вывод движка которого образует выходной вывод источника опорного напряжения, усилитель разнополярности сигналов содержит два .транзистора с различным типом проводимости,, эмиттеры которых объединены и через резистор подключены к нулевой точке устройства, а коллектор каждого из которых через соответствующий диод подключен к фазосмещающему конденсатору, переключатель полярности сигналов, выполненный в виде двух транзисторов с различным типом проводимости, коллектор каждого из которых подключен к общей точке двух соответствующих резисторов, образующих последовательную цепь, включенную между соответствующим выводом постоянного тока выпрямительного моста и входом усилителя, эмиттеры которых подключены к нулевой точке, а базы через резистор соединены с двуханод- ным стабилитроном, при этом выход датчика сигнала обратной связи соединен с выводами переменного тока выпрямительного моста, а базы транзисторов усилителя разнополярных сигналов связаны с выходом усилителя.