[go: up one dir, main page]

RU2035829C1 - Device for control over voltage across two-section load - Google Patents

Device for control over voltage across two-section load Download PDF

Info

Publication number
RU2035829C1
RU2035829C1 SU5051210A RU2035829C1 RU 2035829 C1 RU2035829 C1 RU 2035829C1 SU 5051210 A SU5051210 A SU 5051210A RU 2035829 C1 RU2035829 C1 RU 2035829C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
terminals
pair
thyristor
pairs
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Гордовой
А.П. Инешин
В.А. Купер
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Электромашина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Электромашина" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Электромашина"
Priority to SU5051210 priority Critical patent/RU2035829C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2035829C1 publication Critical patent/RU2035829C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: two sections 1 and 2 of load are fed from single-phase A. C. network 3 through controlled rectifier which controls rectified voltage and includes three pairs of thyristor keys 6, 7; 8, 9 and 10, 11 and two pairs of discharge diodes 12, 13 and 14, 15. Two formers 20 and 21 of controlling pulse are used for phase-pulse control over thyristor keys. Outputs of common signal former 24 and output of bias voltage sources 29 are linked to proper inputs of formers of controlling pulses. For stabilization of preset value of current first input of common former 24 is connected to setting unit 31 and its second input is linked with feedback coupling to current pickup 33. EFFECT: enhanced operational characteristics. 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания обмоток возбуждения электрических машин. The invention relates to electrical engineering and can be used to power the field windings of electrical machines.

Известны различные устройства для регулирования напряжения с помощью тиристоров [1]
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тиристорный регулятор секционированной нагрузки [2] содержащий двухсекционную нагрузку, например, печь сопротивлений, а также две пары тиристорных ключей и два формирователя управляющих импульсов, каждый из которых выходами связан с входами управления тиристорных ключей соответствующих пар. При этом тиристорные ключи первой пары включены между выводами для подключения секций нагрузки, первый и второй тиристорные ключи второй пары подключены катодами к соответствующим выводам для подключения питающей однофазной сети переменного тока, а анодами к первым выводам для подключения второй и первой секций нагрузки.
There are various devices for regulating voltage using thyristors [1]
Closest to the invention in technical essence is a thyristor sectioned load regulator [2] containing a two-section load, for example, a resistance furnace, as well as two pairs of thyristor switches and two control pulse shapers, each of which is connected by outputs to the control inputs of thyristor switches of the corresponding pairs. In this case, the thyristor switches of the first pair are connected between the terminals for connecting the load sections, the first and second thyristor switches of the second pair are connected by the cathodes to the corresponding terminals to connect the supply single-phase AC network, and the anodes to the first terminals to connect the second and first sections of the load.

В статическом установившемся режиме работы начальное изменение уровня потребляемой мощности в прототипе производят изменением углов отпирания тиристоров первой пары, включенных между собой встречно и параллельно, путем подачи импульсов от первого формирователя. При этом секции нагрузки подключаются последовательно через отпирающиеся поочередно по полупериодам тиристорные ключи первой пары к фазам питающей сети, причем величина действующего значения напряжения переменного тока на каждой секции нагрузки по мере отпирания тиристоров первой пары увеличивается и приближается к уровню 0,5 от величины действующего значения напряжения однофазной сети. Дополнительное изменение уровня потребляемой мощности производится одновременным изменением углов отпирания тиристорных ключей второй пары, при поочередном отпирании которых секции нагрузки поочередно в каждом полупериоде подключаются к фазам сети, при этом действующее значение напряжения переменно-постоянного тока на каждой секции нагрузки увеличивается до уровня 0,707 от действующего значения напряжения сети. In a static steady state operation mode, the initial change in the level of power consumption in the prototype is produced by changing the unlocking angles of the thyristors of the first pair, connected in the opposite direction and in parallel, by applying pulses from the first driver. In this case, the load sections are connected in series through the thyristor switches of the first pair, which are unlocked alternately through half-cycles, to the phases of the supply network, and the magnitude of the effective value of the AC voltage on each load section increases as the thyristors of the first pair are unlocked and approach the level of 0.5 of the value of the actual voltage value single phase network. An additional change in the level of power consumption is made by simultaneously changing the unlocking angles of the thyristor switches of the second pair, with the unlocking of which the load sections are alternately connected in each half-cycle to the phases of the network, while the effective value of the AC-DC voltage at each load section increases to the level of 0.707 from the effective value mains voltage.

Основными недостатками устройства-прототипа являются пониженные энергетические характеристики, обусловленные упомянутым ограничением выходного напряжения, затрудняющим согласование величины напряжения питающей сети с номинальной величиной напряжения секций нагрузки; ограниченные функциональные возможности, связанные с различным характером выходного напряжения на секциях нагрузки на нижнем и верхнем участках диапазона его регулирования. The main disadvantages of the prototype device are reduced energy characteristics due to the aforementioned limitation of the output voltage, which makes it difficult to reconcile the voltage value of the supply network with the nominal voltage value of the load sections; limited functionality associated with the different nature of the output voltage in the load sections on the lower and upper parts of the range of its regulation.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей устройства, а также расширение его функциональных возможностей путем обеспечения подключения электромагнитных нагрузок постоянного тока, например обмоток возбуждения электрических машин. The aim of the invention is to improve the energy performance of the device, as well as expanding its functionality by providing the connection of electromagnetic DC loads, such as field windings of electrical machines.

Цель достигается тем, что в устройство для регулирования напряжения на двухсекционной нагрузке, содержащее две пары тиристорных ключей, два формирователя управляющих импульсов, каждый из которых выходами связан с входами управления тиристорных ключей соответствующих пар, причем тиристорные ключи первой пары включены между выводами для подключения секций нагрузки, первый и второй тиристорные ключи второй пары подключены катодами к соответствующим выводам для подключения сети, а анодами к первым выводам для подключения второй и первой секций нагрузки, введена третья пара тиристорных ключей, две пары разрядных диодов, общий формирователь сигнала управления и источник смещения, при этом разрядные диоды включены попарно-согласно-последовательно, общие точки разрядных диодов в сформированных цепях соединены с соответствующими выводами для подключения сети, крайние выводы цепей из пар разрядных диодов соединены анодами с первыми выводами для подключения соответствующих секций нагрузки, а катодами с вторыми выводами для подключения соответствующих секций нагрузки, первый тиристорный ключ первой пары подключен анодом к первому выводу для подключения второй секции нагрузки, а катодом к второму выводу для подключения первой секции нагрузки, анод второго тиристорного ключа первой пары подключен к первому выводу для подключения первой секции нагрузки, а его катод к второму выводу для подключения второй секции нагрузки, первый и второй тиристорные ключи третьей пары подключены анодами к соответствующим выводам для подключения сети, а катодами к вторым выводам для подключения второй и первой секций нагрузки соответственно, кроме того, выход общего формирователя сигнала управления соединен с входами первого и второго формирователей управляющих импульсов, второй формирователь управляющих импульсов содержит дополнительный вход, соединенный с выходом источника напряжения смещения, и пару дополнительных выходов, связанных с входами управления тиристорных ключей третьей пары. The goal is achieved by the fact that in the device for regulating the voltage on a two-section load, containing two pairs of thyristor switches, two control pulse shapers, each of which is connected by outputs to the control inputs of the thyristor switches of the corresponding pairs, and the thyristor switches of the first pair are connected between the terminals for connecting the load sections , the first and second thyristor switches of the second pair are connected by cathodes to the corresponding terminals for connecting the network, and by the anodes to the first terminals for connecting the second and first sections of the load, a third pair of thyristor switches, two pairs of bit diodes, a common driver of the control signal and a bias source are introduced, while the bit diodes are connected pairwise-sequentially, the common points of the bit diodes in the formed circuits are connected to the corresponding terminals for connecting the network, extreme terminals circuits of pairs of discharge diodes are connected by anodes to the first terminals for connecting the corresponding load sections, and by cathodes with second terminals for connecting the corresponding load sections, the first thyristor switch of the first pair is connected by the anode to the first terminal to connect the second load section, and by the cathode to the second terminal to connect the first load section, the anode of the second thyristor switch of the first pair is connected to the first terminal to connect the first load section, and its cathode to the second terminal to connecting the second load section, the first and second thyristor switches of the third pair are connected by anodes to the corresponding terminals for connecting the network, and by cathodes to the second terminals to connect the second and first sections of the load respectively, in addition, the output of the common driver of the control signal is connected to the inputs of the first and second drivers of control pulses, the second driver of control pulses contains an additional input connected to the output of the bias voltage source, and a couple of additional outputs associated with the control inputs of the thyristor switches of the third pair.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг. 2 временные графики изменения напряжения на секциях нагрузки; на фиг. 3 регулировочные и энергетические характеристики устройства. In FIG. 1 shows the electrical circuit of the device; in FIG. 2 time plots of voltage changes in load sections; in FIG. 3 adjusting and energy characteristics of the device.

Две секции 1 и 2 нагрузки, например обмотки возбуждения электрической машины, получают питание от однофазной сети 3 переменного тока, выводы 4 и 5 для подключения которой являются входными клеммами управляемого выпрямительного устройства, осуществляющего регулирование выпрямленного напряжения на двухсекционной нагрузке. Устройство содержит три пары тиристорных ключей: 6, 7; 8, 9 и 10, 11 соответственно, а также две пары разрядных диодов: 12, 13 и 14, 15. Первый тиристорный ключ 6 первой пары подключен анодом к первому выводу 16 для подключения второй секции 2 нагрузки, а катодом к второму выводу 17 для подключения первой секции 1 нагрузки. Первый 8 и второй 9 тиристорные ключи второй пары подключены катодами к соответствующим выводам 4 и 5 для подключения сети 3, а анодами к первым выводам 16 и 18 для подключения второй 2 и первой 1 секций нагрузки соответственно. Первый 10 и второй 11 тиристорные ключи третьей пары подключены анодами к соответствующим выводам 4 и 5 для подключения сети 3, а катодами к вторым выводам 19 и 17 для подключения второй 2 и первой 1 секций нагрузки соответственно. Разрядные диоды 12, 13 и 14, 15 каждой пары включены между собой попарно, согласно и последовательно, причем в этих сформированных цепях общая точка соединения разрядных диодов 12, 13 первой пары соединена с первым выводом 4 для подключения сети 3, а общая точка соединения разрядных диодов 14, 15 второй пары соединена с вторым выводом 5 для подключения сети. Крайние выводы цепей из пар 12, 13 и 14, 15 разрядных диодов соединены анодами с первыми выводами 16 и 18 для подключения соответствующих секций 1 и 2 нагрузки, а катодами с вторыми выводами 17 и 19 для подключения соответствующих секций 1 и 2 нагрузки. Two load sections 1 and 2, for example, the field windings of an electric machine, are powered by a single-phase AC network 3, the terminals 4 and 5 for connecting which are the input terminals of a controlled rectifier device that regulates the rectified voltage at a two-section load. The device contains three pairs of thyristor keys: 6, 7; 8, 9 and 10, 11, respectively, as well as two pairs of discharge diodes: 12, 13 and 14, 15. The first thyristor switch 6 of the first pair is connected by the anode to the first terminal 16 to connect the second load section 2, and by the cathode to the second terminal 17 for connecting the first section 1 of the load. The first 8 and second 9 thyristor switches of the second pair are connected by cathodes to the corresponding terminals 4 and 5 for connecting the network 3, and by the anodes to the first terminals 16 and 18 for connecting the second 2 and first 1 load sections, respectively. The first 10 and second 11 thyristor switches of the third pair are connected by anodes to the corresponding terminals 4 and 5 for connecting the network 3, and by cathodes to the second terminals 19 and 17 for connecting the second 2 and first 1 load sections, respectively. The discharge diodes 12, 13 and 14, 15 of each pair are connected in pairs, according to and sequentially, moreover, in these formed circuits, the common point of connection of the bit diodes 12, 13 of the first pair is connected to the first terminal 4 to connect the network 3, and the common point of connection of the bit diodes 14, 15 of the second pair are connected to the second terminal 5 for connecting the network. The extreme ends of the circuits from pairs 12, 13 and 14, 15 of the discharge diodes are connected by anodes to the first terminals 16 and 18 to connect the corresponding load sections 1 and 2, and by cathodes with the second terminals 17 and 19 to connect the corresponding load sections 1 and 2.

Фазоимпульсное управление тиристорными ключами устройства производится посредством двух формирователей 20 и 21 управляющих импульсов, первый из которых связан двумя своими выводами 22 с управляющими электродами тиристорных ключей 6, 7 первой пары, а второй, имея две пары выходов 23, связан с входами управления тиристорных ключей второй 8, 9 и третьей 10, 11 пар. Общий формирователь 24 сигнала управления соединен выходом 25 с входом 26 первого формирователя 20 управляющих импульсов, а также с первым входом 27 второго формирователя 21 управляющих импульсов, второй вход 28 которого связан с выходом источника 29 напряжения смещения, используемого для формирования регулировочной характеристики устройства (фиг. 3). Для стабилизации заданной величины тока в секциях 1, 2 нагрузки первый вход 30 общего формирователя 24 сигнала управления подключен к блоку 31 задания, а его второй вход 32 связан цепью отрицательной обратной связи с датчиком 33 тока устройства, выполненного, например, в виде трансформатора 34 тока, первичной обмоткой подключенного к цепи питающей однофазной сети 3, а вторичной обмоткой нагруженного на согласующий однофазный выпрямитель 35. Phase-pulse control of the thyristor keys of the device is carried out by means of two shapers 20 and 21 control pulses, the first of which is connected by two leads 22 to the control electrodes of the thyristor keys 6, 7 of the first pair, and the second, having two pairs of outputs 23, is connected to the control inputs of the thyristor keys 8, 9 and third 10, 11 pairs. The common driver 24 of the control signal is connected by the output 25 to the input 26 of the first driver 20 of the control pulses, as well as with the first input 27 of the second driver 21 of the control pulses, the second input 28 of which is connected with the output of the source 29 of the bias voltage used to form the adjustment characteristic of the device (Fig. 3). To stabilize the set current value in the load sections 1, 2, the first input 30 of the common driver 24 of the control signal is connected to the task unit 31, and its second input 32 is connected by a negative feedback circuit to the current sensor 33 of the device, made, for example, in the form of a current transformer 34 , the primary winding connected to the circuit of the supply single-phase network 3, and the secondary winding loaded on the matching single-phase rectifier 35.

Статический установившийся режим работы устройства иллюстрируется временными графиками изменения выпрямленного напряжения на секциях 1, 2 его нагрузки, представленными на фиг. 2, а, б, в. Так, например, при работе на нижнем участке диапазона регулирования, когда запирающее напряжение источника 29 смещения превышает низкий уровень выходного напряжения общего формирователя 24 сигнала управления, второй формирователь 21 управляющих импульсов закрыт и соответственно закрыты тиристорные ключи 8, 9 и 10, 11 второй и третьей пары. Тиристорные ключи 6 и 7 первой пары поочередно отпираются в каждом полупериодном интервале напряжения питающей сети 3, причем величина угла α их фазоимпульсного управления, показанного на фиг. 2 а и определяемого работающим первым формирователем 20 управляющих импульсов, пропорциональна выходному напряжению общего формирователя 24 сигнала управления, связанного выходом 25 с входом 26 формирователя 20. Величина тока, протекающего по секциям 1 и 2 электромагнитной нагрузки, например по обмотке электрической машины, пропорциональна выходному сигналу блока 31 задания и поддерживается автоматически регулирующим действием общего формирователя 24 сигнала управления, связанного по входу 32 цепью отрицательной обратной связи с выходом датчика 33 тока устройства. При этом компенсируются температурные изменения сопротивлений секций 1 и 2 нагрузки, а также колебания напряжения однофазной питающей сети 3 переменного тока, а на интервалах закрытого состояния тиристорных ключей 6 и 7 первой пары ток секций 1 и 2 благодаря действию ЭДС самоиндукции этих электромагнитных нагрузок замыкается через цепи разрядных диодов 12, 13 и 14, 15, шунтирующих секции 1 и 2 нагрузки. При идентичных параметрах величин сопротивления секций 1 и 2 нагрузки, подключаемых последовательно через отпирающиеся тиристорные ключи 6 и 7 первой пары к выводам 4 и 5 питающей сети, напряжения на этих секциях распределяются поровну и по максимальной величине не превышают половины амплитудного значения напряжения питающей сети 3 (фиг. 2 а). The static steady-state mode of operation of the device is illustrated by timelines of the change in the rectified voltage in sections 1, 2 of its load, shown in FIG. 2, a, b, c. So, for example, when working in the lower part of the control range, when the blocking voltage of the bias source 29 exceeds the low level of the output voltage of the common driver 24 of the control signal, the second driver 21 of the control pulses is closed and the thyristor switches 8, 9 and 10, 11 of the second and third are closed couples. The thyristor switches 6 and 7 of the first pair are alternately unlocked in each half-period voltage interval of the supply network 3, the angle α of their phase-pulse control shown in FIG. 2a and determined by the operating first driver 20 of the control pulses, is proportional to the output voltage of the common driver 24 of the control signal connected by the output 25 to the input 26 of the driver 20. The magnitude of the current flowing through sections 1 and 2 of the electromagnetic load, for example along the winding of an electric machine, is proportional to the output signal block 31 of the job and is supported automatically by the regulatory action of the common driver 24 of the control signal connected at input 32 by a negative feedback circuit with an output of dates 33 ika device current. In this case, the temperature changes in the resistances of the load sections 1 and 2 are compensated, as well as the voltage fluctuations of the single-phase supply network 3 of the alternating current, and at the closed intervals of the thyristor switches 6 and 7 of the first pair, the current of the sections 1 and 2 is closed through the circuit due to the self-induction EMF of these electromagnetic loads bit diodes 12, 13 and 14, 15, shunt sections 1 and 2 of the load. With identical parameters of the resistance values of sections 1 and 2 of the load, connected in series through the unlocking thyristor switches 6 and 7 of the first pair to the terminals 4 and 5 of the supply network, the voltages in these sections are distributed equally and do not exceed half the amplitude value of the voltage of the supply network 3 ( Fig. 2 a).

Затем при работе на среднем участке диапазона регулирования, когда уровень выходного напряжения общего формирователя 24 сигнала управления превышает величину запирающего напряжения источника смещения, в действие вступает второй формирователь 21 управляющих импульсов, осуществляющий с величиной угла β синхронное фазоимпульсное отпирание тиристорных ключей 8, 9 и 10, 11 второй и третьей пар (фиг. 2 б). При этом, например, на первом полупериодном интервале 0 < ωt< <π, соответствующем положительной по полярности полуволне питающего напряжения однофазной сети 3, сначала при угле ωt α отпирается тиристорный ключ 7 первой пары по сигналу первого формирователя 20 управляющих импульсов, подключая последовательно секции 1 и 2 нагрузки к входным выводам 4, 5 устройства. Затем ближе к концу полупериода при угле ωt β по сигналу второго формирователя 21 управляющих импульсов синхронно отпираются тиристорные ключи 9 и 10 соответственно второй и третьей пар, подключая параллельно секции 1 и 2 нагрузки к выводам 4, 5 питающей однофазной сети. При этом ранее проводивший ток тиристорный ключ 7 первой пары принудительно запирается по анодной цепи напряжением обратной полярности, а мгновенное значение выпрямленного напряжения на каждой секции 1 и 2 нагрузки увеличивается вдвое ввиду упомянутого перехода от их начального последовательного соединения в последующее параллельное, сохраняемое до окончания полупериода (ωt π). Then, when working in the middle part of the control range, when the output voltage level of the common driver 24 of the control signal exceeds the value of the blocking voltage of the bias source, the second driver 21 of the control pulses comes into effect, which performs synchronous phase-pulse unlocking of the thyristor switches 8, 9 and 10 with the angle β. 11 second and third pairs (Fig. 2 b). In this case, for example, in the first half-period interval 0 <ωt <<π, which corresponds to the positive polarity half-wave of the supply voltage of the single-phase network 3, first, at the angle ωt α, the thyristor switch 7 of the first pair is unlocked by the signal of the first driver 20 of the control pulses, connecting sections 1 in series and 2 loads to the input terminals 4, 5 of the device. Then, closer to the end of the half-cycle at an angle ωt β, the thyristor switches 9 and 10, respectively, of the second and third pairs are simultaneously unlocked by the signal of the second driver 21 of the control pulses, connecting parallel to sections 1 and 2 of the load to the terminals 4, 5 of the supply single-phase network. In this case, the thyristor switch 7 of the first pair previously conducting current is forcibly locked by the reverse polarity voltage, and the instantaneous value of the rectified voltage on each load section 1 and 2 doubles due to the mentioned transition from their initial series connection to the next parallel one, which is stored until the end of the half-cycle ( ωt π).

Аналогичная коммутация производится на втором полупериодном интервале (π< ωt < 2π), соответствующем отрицательной по полярности полуволне напряжения сети 3, когда сначала при угле ωt π+ α отпирается тиристорный ключ 6 первой пары, а затем при угле ωt=π+ β синхронно отпираются тиристорные ключи 8 и 11 соответственно второй и третьей пар. В итоге на обоих полупериодных интервалах характер изменения выпрямленного напряжения на секциях 1, 2 нагрузки соответствует вольтодобавочному процессу подрегулирования, при котором изменения выходного напряжения общего формирователя 24 сигнала управления приводят одновременно к изменению углов α и β фазоимпульсного выходного напряжения как первого 20, так и второго 32 формирователя управляющих импульсов. A similar switching is performed on the second half-period interval (π <ωt <2π), which corresponds to the negative polarity half-wave of the mains voltage 3, when first the thyristor switch 6 of the first pair is unlocked at the angle ωt π + α, and then synchronously unlocked at the angle ωt = π + β thyristor switches 8 and 11, respectively, of the second and third pairs. As a result, at both half-period intervals, the nature of the change in the rectified voltage in the load sections 1, 2 corresponds to a boost-up adjustment process in which changes in the output voltage of the common driver 24 of the control signal simultaneously lead to a change in the angles α and β of the phase-pulse output voltage of both the first 20 and the second 32 shaper control pulses.

Наконец, при работе на верхнем участке диапазона регулирования, когда возросший уровень выходного напряжения общего формирователя 24 сигнала управления выводит первый формирователь 20 управляющих импульсов в режим насыщения, величина угла α отпирания тиристорных ключей 6 и 7 первой пары близка к нулю и последовательное подключение секций 1 и 2 нагрузки к выводам 4, 5 питающей однофазной сети 3 происходит в моменты ωt 0 и ωtπ, т.е. в начале каждого полупериодного интервала (фиг. 2 в). При этом необходимое подрегулирование величины выходного выпрямленного напряжения на секциях 1, 2 нагрузки, обеспечивающее стабилизацию заданного значения их тока, производится общим формирователем 24 сигнала управления, воздействующим на изменение угла ωtβ второго формирователя 21 управляющих импульсов. Производимое тиристорными ключами 8, 9 и 10, 11 второй и третьей пар управляемое параллельное подключение секций 1 и 2 нагрузки соответствует вольтодобавочному процессу подрегулирования выходного напряжения устройства (фиг. 2 в), причем максимальное мгновенное значение напряжения на каждой секции равно амплитуде напряжения питающей однофазной сети. В верхней части фиг. 3 приведены регулировочная характеристика устройства, т.е. зависимость среднего значения выходного выпрямленного напряжения U1(2) на секциях 1, 2 нагрузки от величины выходного сигнала U25 общего формирователя 24 сигнала управления, связанного выходной цепью 25 с входами 26 и 27 управления соответственно первого 20 и второго 21 формирователей управляющих импульсов. При оптимальном выборе величины источника 29 напряжения смещения, подаваемого на дополнительный вход 28 второго формирователя 21 управляющих импульсов, когда этот формирователь начинает действовать (фиг. 2 б) при значениях углов отпирания тиристорных ключей 6, 7 первой пары α ≈ 60-70о, результирующая регулировочная характеристика U1(2) f(U25) устройства имеет благоприятный, практически линейный на большей части диапазона регулирования характер, за исключением обычно неиспользуемых нелинейных начального и конечного участков.Finally, when working in the upper part of the control range, when the increased output voltage level of the common driver 24 of the control signal puts the first driver 20 of the control pulses in saturation mode, the angle α of unlocking the thyristor keys 6 and 7 of the first pair is close to zero and the serial connection of sections 1 and 2 loads to the conclusions 4, 5 of the supply single-phase network 3 occurs at the moments ωt 0 and ωtπ, i.e. at the beginning of each half-period interval (Fig. 2 c). In this case, the necessary adjustment of the output rectified voltage at the load sections 1, 2, which ensures stabilization of the set value of their current, is performed by the common driver 24 of the control signal, affecting the change in the angle ωtβ of the second driver 21 of the control pulses. The controlled parallel connection of load sections 1 and 2 produced by thyristor switches 8, 9 and 10, 11 of the second and third pairs corresponds to the boost-voltage process of adjusting the output voltage of the device (Fig. 2 c), and the maximum instantaneous voltage value on each section is equal to the voltage amplitude of the supply single-phase network . At the top of FIG. 3 shows the adjustment characteristic of the device, i.e. the dependence of the average value of the output rectified voltage U 1 (2) on the load sections 1, 2 on the value of the output signal U 25 of the common driver 24 of the control signal connected by the output circuit 25 to the control inputs 26 and 27 of the first 20 and second 21 control pulse shapers, respectively. With the optimal choice of the magnitude of the bias voltage source 29 supplied to the additional input 28 of the second driver 21 of the control pulses, when this driver starts to act (Fig. 2 b) with the values of the thyristor keys unlocking angles 6, 7 of the first pair α ≈ 60-70 о , resulting the control characteristic U 1 (2) f (U 25 ) of the device has a favorable, almost linear character over most of the control range, with the exception of the usually unused nonlinear start and end sections.

Сочетание двухполупериодного процесса выпрямленных с вольтодобавочным принципом подрегулирования выходного напряжения, реализуемого на среднем и верхнем участках диапазона регулирования (фиг. 2 б, в), благоприятно отражается на улучшении энергетических показателях устройства, в частности на его коэффициенте мощности Х, зависимость которого в функции упомянутого изменения величины выходного напряжения U1(2) на секциях 1, 2 нагрузки приведена в нижней части фиг. 3.The combination of the half-wave process rectified with the boost principle of adjusting the output voltage, implemented in the middle and upper parts of the control range (Fig. 2 b, c), favorably affects the improvement of the energy performance of the device, in particular, its power factor X, the dependence of which in function of the mentioned change the magnitude of the output voltage U 1 (2) in the load sections 1, 2 is shown in the lower part of FIG. 3.

Положительный технико-экономический эффект, создаваемый при использовании предлагаемого устройства для регулирования напряжения на двухсекционной нагрузке, определяется по сравнению с прототипом расширением функциональных возможностей в форме подключения к выходным клеммам устройства двух электромагнитных секций нагрузки, например обмоток возбуждения электрической машины, относительно которых устройство производит управляемое двухполупериодное выпрямление напряжения переменного тока питающей однофазной сети, улучшением энергетических характеpистик устройства в виде расширения диапазона регулирования выходного напряжения, средняя величина которого приближается к уровню 0,9 от действующего значения напряжения сети, а также снижением его пульсаций и повышением коэффициента мощности устройства, реализующего в средней и верхней частях диапазона регулирования вольтодобавочный принцип управления с замыканием ЭДС самоиндукции электромагнитных секций нагрузки через шунтирующие цепи разрядных диодов. The positive technical and economic effect created by using the proposed device for regulating the voltage at a two-section load is determined in comparison with the prototype by expanding the functionality in the form of connecting two electromagnetic load sections to the output terminals of the device, for example, the excitation windings of an electric machine, with respect to which the device produces a controlled half-wave rectification of AC voltage of a supply single-phase network, improving energy the device’s characteristics in the form of an extension of the output voltage control range, the average value of which approaches 0.9 from the current value of the mains voltage, as well as a decrease in its ripple and an increase in the power factor of the device, which implements a voltage-boosting principle of closed-loop control in the middle and upper parts of the control range EMF of self-induction of electromagnetic load sections through shunt circuits of discharge diodes.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ДВУХСЕКЦИОННОЙ НАГРУЗКЕ, содержащее две пары тиристорных ключей, два формирователя управляющих импульсов, каждый из которых выходами связан с входами управления тиристорных ключей соответствующих пар, при этом тиристорные ключи первой пары включены между выводами для подключения секций нагрузки, первый и второй тиристорные ключи второй пары подключены катодами к соответствующим выводам для подключения сети, а анодами к первым выводам для подключения второй и первой секций нагрузки соответственно, отличающееся тем, что в него введена третья пара тиристорных ключей, две пары разрядных диодов, общий формирователь сигнала управления и источник напряжения смещения, при этом разрядные диоды включены попарно согласно последовательно, общие точки разрядных диодов в сформированных цепях соединены с соответствующими выводами для подключения сети, крайние выводы цепей из пар разрядных диодов соединены анодами с первыми выводами для подключения соответствующих секций нагрузки, а катодами с вторыми выводами для подключения соответствующих секций нагрузки, первый тиристорный ключ первой пары подключен анодом к первому выводу для подключения второй секции нагрузки, а катодом к второму выводу для подключения первой секции нагрузки, анод второго тиристорного ключа первой пары подключен к первому выводу для подключения первой секции нагрузки, а его катод к второму выводу для подключения второй секции нагрузки, первый и второй тиристорные ключи третьей пары подключены анодами к соответствующим выводам для подключения сети, а катодами к вторым выводам для подключения второй и первой секций нагрузки соответственно, кроме того, выход общего формирователя сигнала управления соединен с входами первого и второго формирователей управляющих импульсов, второй формирователь управляющих импульсов содержит дополнительный вход, соединенный с выходом источника напряжения смещения, и пару дополнительных выходов, связанных с входами управления тиристорных ключей третьей пары. A DEVICE FOR REGULATING VOLTAGE ON A TWO-SECTION LOAD, containing two pairs of thyristor switches, two control pulse generators, each of which is connected to the control inputs of the thyristor switches of the corresponding pairs, with the thyristor switches of the first pair included between the terminals for connecting the load sections, the first and second thyristor the keys of the second pair are connected by cathodes to the corresponding terminals for connecting the network, and by the anodes to the first terminals to connect the second and first load sections, respectively Tween, characterized in that a third pair of thyristor switches, two pairs of bit diodes, a common driver of the control signal and a bias voltage source are inserted into it, while the bit diodes are connected in pairs according to series, the common points of the bit diodes in the formed circuits are connected to the corresponding terminals for connection networks, the extreme terminals of the circuits from pairs of discharge diodes are connected by anodes to the first terminals for connecting the corresponding load sections, and cathodes with second terminals for connecting respectively of the existing load sections, the first thyristor switch of the first pair is connected by an anode to the first terminal to connect the second load section, and by the cathode to the second terminal to connect the first load section, the anode of the second thyristor switch of the first pair is connected to the first terminal to connect the first load section, and its cathode to the second terminal for connecting the second load section, the first and second thyristor switches of the third pair are connected by anodes to the corresponding terminals for connecting the network, and by cathodes to the second terminals for connecting the second and first load sections, respectively, in addition, the output of the common driver of the control signal is connected to the inputs of the first and second drivers of control pulses, the second driver of the control pulses contains an additional input connected to the output of the bias voltage source, and a couple of additional outputs associated with the control inputs of the thyristor keys of the third pair.
SU5051210 1991-09-25 1991-09-25 Device for control over voltage across two-section load RU2035829C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5051210 RU2035829C1 (en) 1991-09-25 1991-09-25 Device for control over voltage across two-section load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5051210 RU2035829C1 (en) 1991-09-25 1991-09-25 Device for control over voltage across two-section load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2035829C1 true RU2035829C1 (en) 1995-05-20

Family

ID=21608752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5051210 RU2035829C1 (en) 1991-09-25 1991-09-25 Device for control over voltage across two-section load

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2035829C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2228538C2 (en) * 2002-02-19 2004-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение " Завод им. Серго" Method and device for controlling pulse-width ac voltage regulator
RU2655676C1 (en) * 2017-05-02 2018-05-29 Аубекир Махмутович Байрамуков Selection method of ac generator capacity in the mode of "full download" and the installation for its implementation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Электротехнический справочник. М.: Энергоатомиздат, 1986, т.2, изд.7, с.621-636. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1003270, кл. H 02M 5/257, 1982. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2228538C2 (en) * 2002-02-19 2004-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение " Завод им. Серго" Method and device for controlling pulse-width ac voltage regulator
RU2655676C1 (en) * 2017-05-02 2018-05-29 Аубекир Махмутович Байрамуков Selection method of ac generator capacity in the mode of "full download" and the installation for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3904137B2 (en) Power flow controller with DC-DC converter linking parallel and series connected inverters
KR960016604B1 (en) Single phase ac power conversion apparatus
US5463653A (en) Power converter device for direct current power supply to an electric arc furnace
US4177508A (en) Apparatus for balancing an asymmetrical load
US4791545A (en) Zero-crossover SCR power supply regulator
RU2035829C1 (en) Device for control over voltage across two-section load
RU2115268C1 (en) Power converter used to feed electric arc furnace with direct current and power converter unit
US4287464A (en) Power factor controller for an induction motor using transistor switch means with variable breakdown voltage
JPS6253844B2 (en)
US3345552A (en) Three phase half wave direct current power source
JP2639985B2 (en) Control method of single-phase induction motor
RU2819809C1 (en) Frequency converter with dc switching device
SU847436A1 (en) Device for charging storage battery from dc source
SU789984A1 (en) Stabilized dc voltage source
SU1706795A1 (en) Welding arrangement
RU2084948C1 (en) Thyristor current regulator
SU1753555A1 (en) Thyristor control
RU2219574C1 (en) Current stabilizer
RU1815060C (en) Welding arrangement
SU517116A1 (en) Medium Voltage Regulator
JPS6229183Y2 (en)
JP2539871Y2 (en) Power supply for arc machining
SU760299A1 (en) Device for inverse regulating of voltage across two series-connected loads
JPS5946709B2 (en) DC arc welding power supply
SU869043A1 (en) Static switch