SU886188A1 - Thyristorized ac voltage regulator - Google Patents

Description

54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ54) THYRISTOR AC VOLTAGE REGULATOR

1one

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  напр жени  на статорной обмотке асинхронного электродвигател  с целью плавного пуска и изменени  его частоты вращени .The invention relates to electrical engineering and can be used to regulate the voltage on the stator winding of an asynchronous electric motor in order to smoothly start and change its rotational frequency.

Известен тиристорный регул т ор переменного напр жени , содержащий силовую часть и схему управлени , гальванически не св занную с силовой частью и независимым управлением .A thyristor variable voltage regulator is known, containing a power section and a control circuit that is not galvanically connected to the power section and independent control.

Недостатком этого регул тора  вл етс  то, что имеет место ассиметри  по фазе управл ющих импульсов, обусловленна  разбросом собственного времени включени  маломощных тиристоров Тэ, Т+. Кроме того длительность отпирающих импульсов силовых тиристоров мен етс  в зависимости от изменени  их момента поступленн  и ее максимальна  величина будет равн тьс  180 эл. град.,что  вл етс  причиной повыщени  нагрева управл ющего перехода силового тиристора. В свою очередь это приводит к уменьщению надежности работы тиристора .The disadvantage of this regulator is that there is an asymmetry in the phase of the control pulses caused by the spread of the proper switching time of low-power thyristors Te, T +. In addition, the duration of the unlocking pulses of the power thyristors varies depending on the change in their moment of input and its maximum value will be 180 el. hail, which causes an increase in the heating of the control transition of the power thyristor. In turn, this leads to a decrease in the reliability of the thyristor.

Из известных тиристорных регул торов переменного напр жени , содержащих силовую часть и схему управлени , гальваничес2Of the known thyristor variable voltage regulators containing the power part and the control circuit, galvanic 2

ки св занную с силовой частью, наиболее близким по технической сущности  вл етс  тирнсторный регул тор, содержащий включенные встречно-параллельно между собой цепочки из последовательно соединенных тиристора и силового диода, катод тиристора и анод диода каждой из которых образует общую точку, и формирователь импульсов управлени , выполненный в виде источника посто нного напр жени , выходные выводы которого соединены через управл емый ключ с управл ющими электродами тиристо10 ров.An associated with the power unit, the closest to the technical essence is a thyristor controller, containing chains connected in parallel and parallel to each other from series-connected thyristor and power diode, the cathode of the thyristor and the anode of the diode of each of which forms a common point, and a driver for controlling pulses , made in the form of a constant voltage source, the output terminals of which are connected via a controlled key to the control electrodes of the thyristors.

В этом устройстве управл ющие импульсы на управл емый ключ можно подавать с выхода фазосдвигающего элемента, выполненного , например по схеме (3.In this device, control pulses can be fed to the control key from the output of the phase-shifting element, made, for example, according to the scheme (3.

Недостатком известного устройства  вл 15 етс  возможность сбоев в работе регул тора при колебани х нагрузки.A disadvantage of the known device is the possibility of regulator malfunction during load fluctuations.

Цель изобретени - повыщение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве источник посто нно20 го напр жени  выполнен в виде выпр мительного моста, диагональ переменного тока которого включена последовательно через резистор и конденсатор с нторичпой обмоткой тра11сформ;1тор ч. первична  обмотка которого включена riapa./i./iejif)iio входным ВЕ)Водам, и двух диодов, каждьгн из которых включен между катодом соответствующего тиристора и одним из выводов диагонлли переменного тока выпр мительного моста, соглас-но с соответствующим тиристором , при этом анод упом .нутого тиристора соединен через дополнительно введенный разв зывающий диод с другим выводом диагонали неременного тока выпр ми- тельного моста.The goal is achieved by the fact that in a known device the source of constant voltage is made in the form of a rectifying bridge, the diagonal of the alternating current of which is connected in series through a resistor and a capacitor with a secondary winding of the transformer; 1 torr of which includes the primary winding riapa./i./ iejif) iio input BE) Water, and two diodes, each of which is connected between the cathode of the corresponding thyristor and one of the outputs of the alternating current diagonally of the rectifying bridge, consistent with the corresponding thyristor, while .nutogo said thyristor is connected via a further decoupling diode is inputted to the other terminal of the current non-belt diagonal straightening Mi- Tel'nykh bridge.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Силова  часть устройства содержит тиристоры I и 2, силовые диоды 3 и 4 и нагрузку 5.The power part of the device contains thyristors I and 2, power diodes 3 and 4 and load 5.

Формирователь импульсов состоит- из разв зывающих диодов 6 и 7, диодов 8 и 9 мостового выпр мител , составленного из диодов 10-13, трех цепочек фазосдвигающего элемента, кажда  из которых состоит , cooTBeTCTBeHtro, перва  из стабилитрона 14 и маломощного тиристора 15, втора  из резистора 16 с переменным сопротивлением и конденсатора 17;треть -изстабилитоона 18, а также транзистора 19, коллектор которого соединен с управл ющими электродами силовых тиристоров, соответственно, через диодь 20 и 21, а база транзистора соединена с анодом маломощного тиристора через резистор 22.The pulse shaper consists of dissolving diodes 6 and 7, diodes 8 and 9 of a bridge rectifier composed of diodes 10-13, three chains of a phase-shifting element, each of which consists of cooTBeTCTBeHtro, the first of Zener diode 14 and a low-power thyristor 15, the second of a variable resistor 16 and a capacitor 17; a third of a stabilizer 18, as well as a transistor 19, whose collector is connected to the control electrodes of the power thyristors, respectively, through diode 20 and 21, and the base of the transistor is connected to the anode of the low-power thyristor cut resistor 22.

В схему фазосдвигающего элемента входит также динистор 23, катод которого соединен с управл ющим электродом маломощного тиристора, а анод Соединен с обшей точкой соединени  .конденсатора 17 и резистора 16. В схему источника посто нного напр жени  вход т; трансформатор 24 соответственно с первичной 25 и вторичной 26 обмоткамп, причем последн   соединена с входом мостового выпр мител  через последовательно соединенные конденсатор 27 и резистор 28.The phase-shifting element also includes a dynistor 23, the cathode of which is connected to the control electrode of a low-power thyristor, and the anode is connected to the common connection point of a capacitor 17 and a resistor 16. The circuit of a constant voltage source is included; transformer 24, respectively, with primary 25 and secondary 26 windings, the latter being connected to the input of a bridge rectifier through a series-connected capacitor 27 and a resistor 28.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

На зажимы 29.и 30 подаетс  переменное напр жение. Пусть зажим 29 в рассматриваемый момент времени имеет положительный потенциал относительно зажима 30. При этом на зажимах 31 и 32 вторичной обмотки трансформатора 24 по вл етс  напр жение, причем зажим 31 имеет положительный потенциал относительно потенциала зажима 32. Напр жение обмотки 26 вынр мл егс  диодами 10-13 и стабилизируетс  стабилитроном 18. Этим напр жением зар жаетс  конденсатор 17 через резистор 16 и при достижении напр жени  конденсатора 17 напр жени  переключо1гп  дпнигтора 23, послед НИИ включаетс . В результате конденсатор 17 начинает р;1.чр жатьс  по lunui: конденсатор 17, линистпр 23, упр пл юший переход тиристора 15. конденсатор 17 разр дThe clamps 29. and 30 are energized. Let clamp 29 have a positive potential with respect to clamp 30 at the time in question. In this case, voltage appears at terminals 31 and 32 of the secondary winding of transformer 24, and clamp 31 has a positive potential relative to potential of clamp 32. Voltage of winding 26 ml ml of diodes 10-13 and is stabilized by the zener diode 18. With this voltage, the capacitor 17 is charged through the resistor 16 and when the voltage of the capacitor 17 is reached, the switch voltage of switch 23, the last SRI is turned on. As a result, capacitor 17 starts p; 1.crc along lunui: capacitor 17, linispr 23, controls the best transition of the thyristor 15. capacitor 17 is discharged

ным током включаетс  тиристор 15. С момента отпирани  тиристора 15 по вл етс  ток базы транзистора 19 по цепи: переход эмиттер - база транзистора 19, резистор 22, тиристор 15. В результате этого транзистор , работающий в ключевом режиме, открываетс  и по вл етс ток по цепи: зажим 31, резистор 28, конденсатор 27, диод 10, транзистор 19, диод 20, управл ющий переход тиристора 1, диод 8, зажим 32. Этим током открываетс  тиристор 1. После отпирани  тиристора 1 по вл етс  ток но цепи: зажим 31, резистор 28, конденсатор 27, диод 6, тиристор 1, диод 8, зажим 32. Если величина этого тока не меньше тока удержани  .тиристора I, то тиристор удерживаетс  вThe thyristor 15 is turned on by the current. From the moment the thyristor 15 is unlocked, the base current of transistor 19 appears along the circuit: the emitter – base transition of transistor 19, resistor 22, thyristor 15. As a result, the transistor operating in the key mode opens and a current appears across the circuit: clamp 31, resistor 28, capacitor 27, diode 10, transistor 19, diode 20, thyristor control transition 1, diode 8, clamp 32. This current opens thyristor 1. After the unlocking of the thyristor 1, the following current appears: terminal 31, resistor 28, capacitor 27, diode 6, thyristor 1, diode 8, terminal 32. If the value is th current is not less than the holding current .tiristora I, the thyristor is kept in

открытом состо нии этим током независимо от параметров нагрузки 5 и их изменени  в период эксплуатации. Следует отметить, что с момента отпирани  силового тиристора Т вход маломощного мостового выпр мител  шунтируетс  последовательно соединенными дирдом 6, тиристором 1, диодом 8. Поэтому с момента отпирани  тиристора I по его входной цепи ток исчезнет, образуетс  задний фронт управл ющего импульса тиристора 1.the open state of this current, regardless of the parameters of the load 5 and their changes during operation. It should be noted that from the moment of unlocking the power thyristor T, the input of the low-power bridge rectifier is shunted by series-connected diode 6, thyristor 1, diode 8. Therefore, from the moment of unlocking the thyristor I through its input circuit, the current will disappear and a back front of the control pulse of the thyristor 1 is formed.

Таким образом, независимо от параметров нагрузки 5 тиристор 1 отпираетс  узким отпирающим импульсом, длительность которого определ етс  собственным временем включени  силового тиристора.Thus, regardless of the parameters of the load 5, the thyristor 1 is unlocked by a narrow unlocking pulse, the duration of which is determined by its own turn-on time of the power thyristor.

Аналогично образуетс  управл ющийлмпульс дл  силового тиристора 2, но со сдвигом на 180 эл. град, относительно момента по влени  управл ющего импульса тиристора 1.Similarly, a control pulse is formed for the power thyristor 2, but with a shift of 180 e. hail, relative to the moment of occurrence of the thyristor control pulse 1.

Изменение величины напр жени  на нагрузке 5 достигаетс  изменением величины сопротивлени  резистора 16, так как при этом измен етс  скорость зар да кон.денсатора , следовательно и моменты включени  динистора 23, тиристора 15, транзистора 19, что и  вл етс  причиной изменени  момента поступлени  отпирающих импульсов силовых тиристоров.The change in the voltage on the load 5 is achieved by changing the resistance value of the resistor 16, since this changes the charge rate of the capacitor, and therefore the switching times of the dynistor 23, thyristor 15, transistor 19, which is the reason for the change in the moment of arrival of the trigger pulses power thyristors.

Предложенна  схема обеспечивает надежную работу регул тора, независимо от характера нагрузки.The proposed scheme ensures reliable operation of the controller, regardless of the nature of the load.

Claims (3)

1.Тиристоры. Технический справочник под ред. Лабунцова В. А. М., «Энерги , 1971, с. 239, рис. 9-31.1. Thyristors. Technical reference book ed. Labuntsova V.A.M., “Energie, 1971, p. 239, fig. 9-31. 2.Авторское свидетельство СССР № 519831, кл. Hv02 М 5/257, 1974.2. USSR Author's Certificate No. 519831, cl. Hv02 M 5/257, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР № 603091, кл. Н 02 Р 13/16, 1976.3. USSR author's certificate number 603091, cl. H 02 R 13/16, 1976.