Устройство для регулирования переменного напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее вентильный блок, вход которого подключен к выходным выводам для пофазного подключения нагрузки, отличающееся тем, что, с целью упрощения, вентильный блок выполнен в виде одного диодно-тиристорного . мостового преобразователя, к выходу которого подключен накопительный конденсатор.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

INCH

РЕСПУБЛИК

3(SO 5 F 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ описании изовитян Ф, 1.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

×21» 3394289/24-.07 (22) 15.02.82 (46) 23.05.83. Вюл. 9 19 (72) А.Г.Савин (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 737932, кл. Q 05 F 1/22, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2663430/07, кл. 0 05 )= 1/22, 1978. авВ() аи . А (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее вентильный блок, вход которого подключен к выходным выводам для показного подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, вентильный блок выполнен в виде одного диодно-тиристорного . мостового преобразователя, к выходу которого подключен накопительный конденсатор.

1О19409

Изобретение отно<ится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в устройствах питания электропривода.

Известны устройс..на для регулиро" вания переменного напряжения, содержащие вентит.ьный блок, выполненный в виде двух преобразователей, . соединенных между собой выводами постоянного тока (1 1.

При этом преобразователи вентиль.Дого блока прямо или косвенно включены последовательно с цепью нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для регулирования переменного напряжения, содержащее вентильный блок, вход которого подключен к вы," ходным выводам для пофазного подключения нагрузки Г2 ).

Недостатком известных устройств является их сложность, обусловленная наличием трансформатора и двух преобразователей в вентильном блоке.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования переменного напр.жения,содержащем вентильный блок, вход которого подключен к выходным выводам для пофаз- 30 ного подключения нагрузки, вентильный блок выполнен в виде одного диодно-тиристорыого мостового преобразователя, к выходу которого подключечен накопительный конденсатор. 35

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для случая регулирования пускообразного переменного напряжения; на фиг.2 и 3 — соответст-, венно схема замещения устройства для 4О основной гармоники и векторная диаграмма напряжений при регулировании на активной нагрузке; на фиг.4 временные диаграммы, помнящие принцип работы и последовательность переключения вентилей мостового преобразователя. устроиство фиг.1) содержит вентильный блок, выполненный в виде диодно-тиристорного мостового преобразователя 1, накопительный конденсатор 2, выходные выводы 3-5 для пофаэного подключения нагрузки б.

При этом диодно-тиристорный мос- . товой преобразователь 1 содержит управляемые вентили 7-12 и направляемые вентили 13-18.

Выход преобразователя 1 замкнут на накопительный конденсатор 2, а его выход соединен с выходными выво- 60 дами 3-5 для пофазного подключения нагрузки б.

Рассмотрим работу трехфазного варианта устройства, предполагая, что по фазам нагрузки протекают синусоидальные токи, образующие трехфазную симметричную систему.

При этом вентили моста переключаются в соответствии с диаграммой (фиг,46 ). В каждой фазе в начале каждого полупериода открывается неуправ. ляемый вентиль, проводящее направле.— ние которого совпадает с направлением тока. С запаздыванием на угол относительно начала полупериода открывается тиристор противоположного плеча. В кс нце полупериода при переходе тока через ноль он закрыва ется,и открывается следующий неуправляемый вентиль, включенный встречно-l1BpB31 лельно по тиристору.Последний восстанавливает свою вентильную прочность под действием падения напряжения на не-управляемом вентиле, Таким образом, ооеспечивается естественная коммутация вентилей.

Считая, что среднее значение вы-. прямляемого тока на выходе моста (3>) при сделанных допущениях связано с переменным током на выходе моста (Э„) соотношением

, = », 35 3 сакэ р

Из этого следует, что при р «90 выходной ток содержит только перемен ную составляющую, для беспрепятственного протекания которой вентильяый мост замкнут на конденсатор 2.

Если p 90 -.î в исходном токе появ.ляется постоянная составляющая, и конденсатор 2 начинает заряжаться.

При ) (90 конденсатор 2 разряжается, Таким образом, изменяя момент отпирания тиристоров моста 1, можно регулировать величину напряжения на конденсаторе 2. B установившемся режиме

Р= 9п

Пусть емкость конденсатора 2 такова, что пульсацией напряжения на нем можно пренебречь. Обозначим величину этого напряжения через Е . При пере-.,; ключении вентилей моста 1 (в соответствии с диаграммами фиг.4 В ) выходные выводы 3-5 будут соединяться с той или иной обкладкой конденсатора 2, в результате чего на выводах 3-5 будет формироваться переменное прямоуголь:о-ступенчатое напряжение. Форма этого напряжения определяется числом фаз преобразователя.

Переменное напряжение (фазное )опережает ток на угол Ы = 1800-(ь . B установившемся режиме о = 90, поэтому в схеме замещения для первой гармоники (фиг.2 ) преобразователь представлен эквивалентной регулируемой индуктивностью L, . Величина ее

0 при Х с = 0 и возрастает с увеличением последнего. Изменение величины индуктивности, включенной последовательно с нагрузкой б, приводит

1019409

Ô .8 ВНИИПИ Заказ 3703/42 Тираж 874 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 к изменению напряжения 0> на ней.

Их векторной диаграммы (фиг.З) следует, что при активно-индуктивной и чисто активной нагрузке напряжение может регулироваться от уровня сети

ОС до нуля, где Ой, 0 1, 3Н - напряжения и токи нагрузки.

Таким образом, в данном устройстве не требуется второй преобразователь, возвращающий энергию в сеть, а выполнение преобразователя по мос-. товой схеме позволяет включать его

5 в цепь нагрузки непосредственно, без силового трансформатора.