SU686022A1

SU686022A1 - Ac regulator

Info

Publication number: SU686022A1
Application number: SU721836178A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Рослов; Владимир Афанасьевич Сластухин; Лев Мейлахович Пивоваров; Владимир Спиридонович Новиков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5973
Priority date: 1972-10-12
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1979-09-15

Description

II

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано дл регулированного питани активных нагрузок.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used for the regulated supply of resistive loads.

Известен однофазный регул тор переменного тока, содержащий задаюп ий блок, два фазосдвигаюших блока, два блокинг-генератора и два тиристора, включенных по встречно-параллельной схеме 1. Этот регул тор не снабжен защитой нагрузки от режима несимметричной работы тиристоров и однополупериодного выпр млени нри обрыве в цепи управлени тиристоров или выходе из стро одного из них, а наличие двух фазосдвигаюших блоког, и блокинг-генератора усложн ет его устройство.A single-phase AC regulator is known, which contains a wired unit, two phase-shifting units, two blocking oscillators and two thyristors connected in a counter-parallel circuit 1. This regulator is not equipped with load protection from the asymmetrical operation of the thyristors and the one-wave rectifier at clipping in the thyristor control circuit or the failure of one of them, and the presence of two phase-shifting blocks and a blocking generator complicates its construction.

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс регул тор переменного тока, содержащий задающий и фазосдвигающий блохи, разв зывающий трансформатор с ДВУМЯ выходными обмотками , подключенными к управл ющим входам двух полупроводниковых ключей, и нагрузку , соединенную последовательно с тиристорами , включенными встречно-параллельно , управл ющий электроды которых подключены к выходам соответствующихThe closest technical solution to the invention is an AC regulator containing a master and phase-shifting fleas, a decoupling transformer with TWO output windings connected to the control inputs of two semiconductor switches, and a load connected in series with the thyristors connected in anti-parallel, control which electrodes are connected to the outputs of the corresponding

ключей, а катоды соединены с источниками питани этих ключей 2. Однако и этот регул тор не снабжен защитой нагрузки от режима несимметричной работы тиристоров и однополупериодного выпр -млени keys, and the cathodes are connected to the power sources of these keys 2. However, this regulator is not equipped with load protection from the asymmetrical operation of the thyristors and the one-half-wave rectifier

при обрыве в цепи управлени тиристоров или выходе из стро одного из них.at break in the control circuit of thyristors or breakdown of one of them.

Целью изобретени вл етс повышение надежности в работе регул тора. Это достигаетс тем, что в предлагаемом регул торе выходные обмотки разв зывающего трансформатора подключены к входам каждого из ключей соответствующего тиристора через последовательно соединенные диод, включенный в пр мом направлении, и конденсатор , к которому подсоединен эмиттерно-коллекторным переходом дополнительный транзистор , базо-эмиттерный переход которого соединен с датчиком тока, включенным в силовую цепь другого тиристора.The aim of the invention is to increase the reliability of the controller. This is achieved by the fact that in the proposed controller, the output windings of the isolation transformer are connected to the inputs of each of the keys of the corresponding thyristor through a series-connected diode connected in the forward direction and a capacitor to which an additional transistor, a base-emitter junction, is connected to the emitter-collector junction which is connected to a current sensor included in the power circuit of another thyristor.

Такой регул тор переменного тока имеет защиту нагрузки (двигател ) от режимаSuch an AC controller has load (engine) protection against

несимметричной работы тиристоров и однополупериодного выпр млени , а также упрощает схему управлени силовыми тиристорами .asymmetric thyristor operation and half-wave rectification, and also simplifies the control circuit of power thyristors.

На чертеже дана принципиальна электрическа схема описываемого регул тора переменного тока.The drawing is a schematic electrical diagram of the described AC regulator.

Регул тор переменного тока содержит задающий блок 1, фазосдвигающий блок 2 с трансформатором 3, подключенным к двум управл ющим входам полупроводниковых ключей 4 и 5. Входные цепи ключей тиристоров 6 и 7 содержат диоды 8 и 9 и конденсаторы 10 и 11, к которым подключены своим эмиттерно-коллекторным переходом транзисторы 12 и 13, базо-эмиттерный переход которых защунтирован резисторами 14 и 15 и соединен с датчиками тока 16 и 17, включенными в силовую цепь другого тиристора . Тиристоры 6 и 7 соединены встречнопараллельно и включены последовательно с нагрузкой 18, а своими управл ющими электродами через соответствующий из резисторов 19 и 20 и источники питани 21 и 22 подключены к выходам ключей 4 и 5. Регул тор работает следующим образом. Сигнал задающего блока 1, поступа в фазосдвигающий блок 2, осуществл ет необходимый сдвиг по фазе напр жени первичной обмотки трансформатора 3.The AC regulator contains a master unit 1, a phase-shifting unit 2 with a transformer 3 connected to two control inputs of semiconductor switches 4 and 5. The input circuits of the keys of thyristors 6 and 7 contain diodes 8 and 9 and capacitors 10 and 11 to which they are connected emitter-collector junction transistors 12 and 13, the base-emitter junction of which is ground by resistors 14 and 15 and connected to current sensors 16 and 17, included in the power circuit of another thyristor. The thyristors 6 and 7 are connected in parallel and connected in series with the load 18, and their control electrodes through the corresponding resistor 19 and 20 and the power sources 21 and 22 are connected to the outputs of the keys 4 and 5. The controller works as follows. The signal of the master unit 1, which enters the phase-shifting unit 2, performs the necessary phase shift of the voltage of the primary winding of the transformer 3.

Напр жени вторичных обмоток трансформатора 3 противоположных полуволн через диоды § и 9 зар жают конденсаторы 10 и 11 до определенного уровн , которые в моменты их зар да или подзар да создают импульсы токов управлени ключами 4 и 5. Последние в свою очередь формируют от источников питани 21 и 22 импульсы управлени тиристорами 6 и 7.The voltage of the secondary windings of the transformer 3 of the opposite half-waves through the diodes § and 9 charge capacitors 10 and 11 to a certain level, which at the moments of their charge or charge create pulses of control current keys 4 and 5. The latter in turn form from power supplies 21 and 22 thyristor control pulses 6 and 7.

В моменты отсутстви напр жени на конденсаторах 10 и 11 они разр жаютс через цепи коллектор-эмиттер транзисторов 12 и 13. Величина сопротивлений разр дных цепей при прочих равных услови х зависит от режима работы транзисторов 12 и 13 и величины токов сигналов с датчиков тока 16 и 17.At the moments when there are no voltages on the capacitors 10 and 11, they are discharged through the collector-emitter circuit of transistors 12 and 13. The magnitude of the resistance of the discharge circuits depends on the operating mode of the transistors 12 and 13 and other currents equal conditions 17

Уровень посто нной составл ющей напр жени зар да конденсаторов 10 и 11, измен ющийс от величины токов тиристоров, автоматически обеспечивает симметричную работу тиристоров в номинальном режиме работы регул тора. Так, например, при увеличении тока тиристоров 6 по сравнению с током тиристора 7 снижаетс уровень напр жени посто нной составл ющей конденсатора 11, что приводит к изменению фазы сигнала управлени тиристором 7 в сторону , соответствующую увеличению тока этого тиристора.The level of the constant component of the charging voltage of capacitors 10 and 11, which varies with the value of the currents of the thyristors, automatically ensures the symmetrical operation of the thyristors in the nominal mode of operation of the regulator. For example, when the current of the thyristors 6 increases compared to the current of the thyristor 7, the level of the constant component of the capacitor 11 decreases, which leads to a change in the phase of the thyristor control signal 7 in the direction corresponding to an increase in the current of this thyristor.

При обрыве в цепи управлени одного из тиристоров или выходе его из стро , а также при снижении тока нагрузки ниже определенного уровн повыщаетс уровень посто нного напр жени конденсаторов 10 и 11 до величины, вызывающей исчезновение сигналов управлени тиристорами 6 и 7, т. е. их отключение.When an interruption in the control circuit of one of the thyristors or its failure, as well as when the load current decreases below a certain level, the level of constant voltage of capacitors 10 and 11 increases to the value causing the disappearance of thyristor control signals 6 and 7, i.e. shutdown.

При увеличении тока нагрузки выще установленной нормы, а также при коротком замыкании в цепи нагрузки снижаютс уровни сигналов с датчиков тока 16 и 17 за счет насыщени материала их магнитопроводов и повышаетс уровень посто нного напр жени конденсаторов, что в конечном итоге приводит к выключению тиристоров. После выполнени защиты и отключени . напр жени с регул тора определенное врем сохран етс напр жение зар да конденсаторов 10 и 11, обеспечивающее выдержку времени при повторном включении регул тора .When the load current increases, the set norm as well as during a short circuit in the load circuit reduces the levels of the current sensors 16 and 17 due to the saturation of the material of their magnetic cores and the level of constant voltage of the capacitors increases, which ultimately turns off the thyristors. After performing protection and shutdown. the voltage from the regulator for a certain time is preserved; the voltage of the charge of the capacitors 10 and 11 ensures that the time lasts when the regulator is turned on again.

Такое выполнение регул тора повыщает его надежность и упрощает схему управлени силовыми тиристорами, а также улучшает энергетические показатели. Это позвол ет использовать предлагаемый регул тор переменного тока в приводах вентил торов и других потребителей электроэнергии.Such an implementation of the controller increases its reliability and simplifies the control circuit of power thyristors, as well as improves the energy performance. This allows the use of the proposed AC controller in the drives of fans and other electrical consumers.

Claims

1. Certificate of author No. 243044, cl. H 02 M 1/08, 1966.

2. "Thyristors". Technical reference book M., “Energie, 1971, p. 238-240, fig. 9/31.