Устройство для питания однофазной нагрузки

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву н 758434 (22) Заявлено 300780 (21) 2967439/24-07 (311 М. КП. с присоединением заявки ЙЫ

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Н 02 М 7/12 (23) Приоритет

Опубликовано 150482. Бюллетень Йо14

Дата опубликования описания 15.04.82

РЗ1УАК 621.314.6 (088,8) (71) Заявитель

Отделение Всесоюзного электротехнического института нм. B.È.Ëeÿèÿà (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ОДНОФАЗНОЙ НАГРУЗКИ

Изобретение относится. к электротехнике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания в термостатах, автоматических регуляторах температуры нагревателей и т.д.

По основному авт св. 9 758434 описано устройство для питания однофазной нагрузки, содержащее блок регулирования, соединенный с исполнительным элементом, и включенные параллельно выводам для подключения питающей сети две цепочки, одна из которых состоит из двух последовательно соединенных элементов нагрузки, а другая — из двух встречно-последовательно включенных диодов, причем общая точка диодов соединена с общей точкой элементбв нагрузки через исполнительный элемент 1Ы.

Недостатком этого известного устройства является ограниченный фиксированный (2: 1) диапазон регулирования, что снижает область его практического применения. Например, расширение диапазона регулирования путем установки пары параллельно-встречных тиристоров на входе устройства приводит к ухудшению коэффициента мощности. .Цель изобретения — расширение его функциональных возможностей для случая питания более двух последовательно соединенных нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания однофазной нагрузки снабжено дополнительным исполнительным элементом, включенным между общей точкой диодов н общим дополнительным выходным выводом.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого. устройства; на фиг. 2а, б - диаграмкы токов сети на первом и втором участках регулировочной характеристики при реализации непрерывного (фазо-импульсного) принципа управления.

Устройство содержит блок регулирования 1, исполнительным органом которого являются тиристоры 2 и 3, и две включенные параллельно выводам Ас и Вс для подключенйя питающей сети цепочки, одна из которых

4 состоит из трех последовательно соединенных элементов 5, 6 и 7 (секций) нагрузки, а вторая. — из двух встречно-последовательно вклю920998

Формула и з о брет е н и я

55 ченных диодов 8 и 9. Общие точки цепочки диодов 8 и 9 и элементов

5, 6 и 7 нагрузки соединены между собой через тиристоры 2 и 3 блока регулирования 1. Диоды 8 и 9, тиристор 2 и элементы 5 и 6 нагрузки являются элементами известного устройства (прототипа). Новыми являются тиристор 3 и элемент 7. нагрузки, введение которых позволяет расширить диапазон регулирования и повысить коэффициент мощности устройства, При ступенчатом регулировании минимальная Р потребляемая мощность имеет место при закрытых тиристорах 2 и 3 (Р„= U/(Н6 + В, + В,) ), где R, R6, В7 — сопротивления эле ментов 5, 6 и 7 нагрузки. . Так как Кз=К „то Р„„=И/(2йз+ R4) °

Средняя мощность Рс потребляется в том случае, когда на первом полупериоде (например, потенциал Ас выше потенциала Bc) открывают тиристор 2, а на втором йолупериоде тиристор 3. (Р,= U(R + В,)= U(R + В ))

Отсутствие однонаправленных токов в питающей сети обеспечивается равенством между собой сопротивлений элементов 5 и 7 нагрузки (R>=R ).

При максимальной Pg (большей) потребляемой мощности на первом полупериоде открывают тиристор 3, а на втором полупериоде — тиристор 2 (R5 = 1)/Нр. = П/Rs) °

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализуется две ступени регулирования

О4 = Рс /P = (кз+ Rq+ R7 ) (Rs+ j

Р6 Rs + Rcr

Р . В

Общий диапазон регулирования

R +26+ R7 2Rg+Rg 2 Rc — — R, 2 R, При Rg = 0 предлагаемое сводится к известному — Р = 2.

Изменяя соотиошення сопротивлений элементов 5, 6 и 7 (/р ), можно изменять общий диапазон регулирования,т. е. общий диапазон регулирования не является фиксированной величиной, что имело место в известном устройстве.

Использование тиристоров в предлагаемом устройстве позволяет обеспечить непрерывное фазо-ступенчатое регулирование, что,позволяет повы5 !

О

35 сить коэффициент мощности устройства.

Регулировочная характеристика предлагаемого устройства при непрерывном фазо-ступенчатом (зоно-непрерывном.) регулировании содержит два участка, форма тока сети q на первом участке регулирования характеристики приведена на фиг. 2а и на втором участке регулировочной характеристики . — на фиг. 2б; На границах участков регулирования (i 0> oL 0) коэффициент мощности устройства равен единице, на всем диапазоне регулирования коэффициент мощности выше, чем в известном устройстве.

Положительный эффект в предлагаемом достигается за счет расширения диапазона регулирования и за счет повышение коэффициента мощности.

Положительный эффект достигается новыми конструктивными (схемными) признаками — исполнением нагрузки в виде трех последовательно соединенных элементов нагрузки и дополнением исполнительного органа блока. регулирования вторым тиристором, включенным между общей точкой встречно-последовательных диодов и общей точкой второго и третьего элементов нагрузки.

Положительным отличием предлагаемого устройства является то, что при его практической реализации не требуется значительных капитальных затрат, в качестве предлагаемого могут быть использованы серийные однофазные выпрямители или регуляторы однофазных нагрузок при соответ— ствующем несущественном изменении систем управления.Устройство для питания однофазной нагрузки по авт. св. М 758434, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей для случая питания более двух последовательно соединенных нагрузок,.оно снабжено дополнительным исполнительным элементом, включенньм между общей точкой диодов и общим дополнительным выходньм выводом.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 758434, кл. Н 02 М 7/12, 1975.

920998 фиг.2

Составитель Ю.Мерзляков

Редактор Л.Плисак Техред А. Бабинец Ко ектор Е.Рококо

PP

Заказ 2374/70 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4