Магнитно-тиристорный регулятор переменного напряжения

284l48

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21d -, 12/03

Заявлено 20Х.1968 (№ 1240842/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 7.1.1971

МПК Н 02р 13/16

УДК 621.316.722(088,8) Комитет ао аелатв лзойретвний и открытий ари Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. С. Серебряков и В, И. Пантелеев

Горьковский политехнический институт им А. А. Жданова ;,,".:

Заявитель

МА ГНИТНО-ТИРИСТОРНЫЙ PE ГУЛЯТОР

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Предлагаемый магнитно-тиристорный регулятор напряжения может быть использован в электроустановках, осуществляющих в широких пределах регулирование напряжения и его стабилизацию, когда нагрузка имеет емкостной характер и питается через согласующий трансформатор, например, в качестве источника питания электрофильтров газоочистки.

Известные схемы регуляторов недостаточно надежны, возможны перегрев и пробой тиристоров и полная потеря управляемости.

Кроме того, сердечники дросселей в этих схемах должны иметь прямоугольную петлю гистерезиса, что достигается применением высококачественного железа и усложнением технологии.

Использование в схеме сердечника из обычной электротехнической стали приводит к появлению на выходе постоянной составляющей, величина которой зависит от коэффициента прямоугольности петли гистерезиса. При работе с согласующим трансформатором эта постоянная составляющая намагничивает сердечник трансформатора и вызывает увеличение первичного тока и уменьшение вторичного напряжения.

Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что он снабжен дополнительным дросселем, рабочая обмотка которого образует с дополнительным тиристором ячейку, включенную встречно-последовательно с идентичной управляющей ячейкой.

Это позволяет получить регулятор напряжения, обладающий высокой степенью надеж5 ности при пробое тиристора пли пропуске зажигания на нем, с ограничением фронта нарастания тока, с полностью симметричным выходом напряжения.

Прпнцппиальная схема предлагаемого ycr10 ройства представлена на чертеже.

Регулятор содержит тиристоры 1 и 2, управляемые дроссели с рабочими обмотками 3 и 4, ферромагнитными сердечниками 5 и 6, конденсатор 7, подключенный через нормально

15 разомкнутый бесконтактный ключ 8 к обмотке 9 управления, общей для двух сердечников с целью магнитной развязки.

Выходным напряжением является напряжение на нагрузке 10, которая питается через

20 согласующий трансформатор 11, подключенный к выходным клеммам 12 и 18. Питание подается к клеммам 14 и 15.

Регулятор работает следующим образом.

Поскольку схема является полностью сим25 метричной, то обе рабочие обмотки и тиристоры работают одинаковым образом, но со сдвигом во времени на половину периода. Назовем полупериод, когда полярность напряжения питания соответствует непроводящему на30 правлению тиристора 1, включенного парал-284I48

Заказ 3702/7

Тираж 480

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное лельно обмотке 8, рабочим полупериодом для сердечника 5.

Следующий за ним полупериод — управляющий, так как изменение индукции в этом полупериоде определяет значение выходного напряжения на нагрузке. Рабочий полупериод сердечника 5 соответствует управляющему полупериоду сердечника б.

При нормальной работе к началу управляющего полупериода сердечник дросселя всегда находится в состоянии положительного насыщения, т. е. его индукция равна индукции насыщения В = В,. Это обеспечивается .тем, что число витков рабочих обмоток дросселей

В р, и W, выбрано следующим образом

W, = Ð Р, =

2444f S Âò где U — напряжение питания; — частота сети;

S — сечение сердечника;

В, — максимальное значение индукции в сердечнике.

Изменение магнитного состояния соответствующего сердечника в его управляющий полупериод может происходить под действием напряжения сети при со/ (а", где аг — угол открытия тиристора, и под влиянием напряжения, действующего в обмотке управления.

Выходное напряжение является функцией угла открытия тиристора и тока подмагничивания в обмотке управления, Переходныепроцессы при обоих видах управления заканчиваются в течение одного периода питающего напряжения.

При пропуске зажигания одного из тиристоров в схеме не возникает «полуволнового эффекта» и регулятор не теряет полностью своих управляемых свойств, а наполовину сохраняет их. Свойство управляемости частично сохраняется и при пробое одного из тпрпсторов.

В качестве управляемых дросселей могут применяться серийно выпускаемые магнитные усилители на напряжение 190 или

110 в при питающем напряжении соответственно 380 или 220 в.

Мощность магнитного усилителя в этом случае составляет половину полезной мощности.

10 Напряжение на нагрузке можно быстро выключить путем подключения к обмотке управления небольшого конденсатора 7. Процесс выключения также оканчивается в течение одного периода питающего напряжения. Это

15 .свойство может быть использовано для ограничения тока в схеме с отсечкой, а также при создании схем импульсного управления, делителей частоты и формирователей импульсов.

В предлагаемом магнитно-тиристорном ре20 гуляторе можно без дополнительных выпрямителей вводить обратную связь по току на охватывающую обмотку 9 управления, если включить ее в рассечку 1á — 17.

Предмет изобретения

Магнитно-тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий регулирующую ячейку, выполненную в виде соединенных па30 раллельно рабочей обмотки дросселя насыщения и тиристора и включенную последовательно с питающими и нагрузочными клеммами, отлича ощийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения симметрии выходно35 го напряжения, он снабжен дополнительным дросселем, рабочая обмотка когорого образует с дополнительным тир истором ячейку, идентичную указанной, и включенную по отношению к ней встречно-последовательно.