Способ управления устройством релейно-импульсного регулирования переменного напряжения при активно- индуктивной нагрузке

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологических установках, в частности в электросварочных устройствах. Сущность изобретения: при прохождении тока через нуль включают тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по нижнему уровню квантования, а затем с регулируемой задержкой времени на интервале до момента прохождения напряжения через нуль включают тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по верхнему уровню квантования. После этого тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по нижнему уровню квантования, включают повторно в течение полупериода с регулируемой выдержкой времени на интервале от момента прохождения напряжения через нуль до момента прохождения тока через нуль, за счет чего достигается поставленная цель. Положительный эффект: изменением угла аг от наибольшего значения до нуля расширяют диапазон регулирования благодаря ликвидации разрыва в регулировочной характеристике. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспуБЛик

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862767/07 (22) 27.08.90 (46) 23.09.92. Бюл. N -35 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по тяжелому и электросварочному оборудованию Псковского завода тяжелого электросварочного оборудования (72) Ю.П.Гуслин (56) К.А.Липковский пТрансформаторноключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения", Киев, "Наукова думка", 1983 г., стр. 39-45, ж, "Электричество", 1989 г., стр, 13-18, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ПРИ АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологических установках, в частности в электросварочных устройствах, Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологических установках, 8 частности в электросварочных устройствах.

Наиболее близким по технической сущности является способ управления устройством релейно-импульсного регулирования переменного напряжения, при котором в течение каждого полупериода цикла регулирования тиристоры, при включенном состоянии которых напряжение нагрузки изменяется по нижнему уровню квантования, включают в момент прохождения тока через нуль, а тиристоры, при включенном,, SU 1764042 A1 (si)s G 0 4 F 1/20, H 02 М 5/12

Сущность изобретения: при прохождении тока через нуль включают тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по нижнему уровню квантования, а затем с регулируемой задержкой времени на интервале до момента прохождения напряжения через нуль включают тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по верхнему уровню квантования.

После этого тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по нижнему уровню квантования, включают повторно в течение полупериода с регулируемой выдержкой времени на интервале от момента прохождения напряжения через нуль до момента прохождения тока через нуль, за счет чего достигается поставленная цель, Положительный эффект: изме- (,/1 нением угла а от наибольшего значения до нуля расширяют диапазон регулирования благодаря ликвидации разрыва в регулировочной характеристике. 2 ил.

1 ъ ;0 состоянии которых напряжение нагрузки изменяется IlO верхнему уровню квантова-!

1 ния, включают с регулируемой выдержкой времени на интервале до момента прохождения напряжения через нуль. Недостатком этого способа является наличие диапазона нерегулируемости при активно-индуктив-, а ной нагрузке, что ухудшает регулировочные свойства устройства.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования.

При прохождении тока через нуль включает тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется

1764042 по нижнему уровню квантования, а затем с регулируемой задержкой времени на интервале до момента прохождения напряжения через нуль включают тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по верхнему уровню квантования. После этого тиристоры, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по нижнему уровню квантования, включают повторно в течение полупериода с регулируемой выдержкой времени на интервале от момента прохождения напряжения через нуль до момента прохождения тока через нуль, за счет чего достигается поставленная цель.

На фиг.1 (а, б, в) даны схемы устройств, реализующих данный способ; на фиг.2— временные диаграммы напряжения Он и тока 4 нагрузки и первичного тока i>.

Устройства содержат источник переменного напряжения 1, трансформатор 2, активно-индуктивную нагрузку 3, тиристорный ключ 4 из встречно-параллельных тиристоров 5, 6, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по нижнему уровню квантования, тиристорный ключ 7 иэ встречно-параллельных тиристоров 8, 9 на фиг.1,а,в и 8, 9, 10,11 на фиг.1, б, при включенном состоянии которых выходное напряжение изменяется по верхнему уровню квантования, В момент времени ц (см, фиг.2) включают тиристор 5 при полярности питающего переменного напряжения на фиг.1,а,б и вторичного напряжения трансформатора на фиг,1,в, показанной без скобок. Электродвижущая сила (ЭДС) в обмотках трансформатора имеет при этом направление, показанное на фиг.1 сплошной стрелкой, В момент времени t2, определяемый углом регулирования а>, включают тиристор 8 на фиг,1,а,в или тиристоры 8, 10 на фиг,1,б, причем р а1 л, где р- фазный угол, т.е, момент времени tz располагается на интервале до момента времени тз, На этом интервале направление

ЭДС таково, что при включении тиристора 8 на фиг.1,а,в или тиристоров 8, 10 на фиг.1,б тиристор 5 выключается, что соответствует переходу с нижнего уровня квантования выходного напряжения на верхний уровень, т.е. мгновенные значения U, и! увеличиваются в 1/6 раз, где - отношение амплитуды нижнего уровня квантования к амплитуде верхнего уровня. В момент времени 1з питающее напряжение изменяет полярность, а ток при активно-индуктивной нагрузке сохраняет прежнее направление до момента времени ts, В известном способе управления, изменяя угол регулирования а1, изме5

55 няют величину среднего за полупериод выходного напряжения. Недостатком этого способа является то, что при переходе от значения а>, которое на бесконечно малую величину меньше л(для реальных тиристоров — на время их включения), к значению равному к средние значения выходных напряжения и тока уменьшаются скачком, поскольку в первом случае изменение 0 и iH на интервале тз-t» sопределяется верхним уровнем квантования, а во втором случае— нижним уровнем. Таким образом, в регулировочной характеристике известного способа имеется разрыв (диапазон нерегулируемости), который становится значительным при низком cos p, В и редлагаемом способе уп ра вл ения этот разрыв ликвидируется благодаря переходу на нижний уровень квантования на интервале ta — В, В момент времени ts полярность питающего напряжения на фиг.1,а,б или вторичного наприяжения трансформатора на фиг.1,в становится такой, какая показана в скобках. Этой полярности соответствует направление ЭДС, показанное на фиг.1 пунктирной стрелкой, из чего следует, что ЭДС направлена в проводящем направлении для тиристора 5 и в непроводящем для тиристора 8 на фиг,1,а,в и тиристоров 8, 10 на фиг,1, б, В момент времени t4, определяемый углом регулирования az, повторно в течение полупериода включают тиристор 5, что вызывает выключение тиристора 8 на фиг,1,а,в или тиристоров 8, 10 на фиг,1,б, При этом осуществляется переход на нижний уровень квантования, т.е. мгновенные значения UH u

i> уменьшаются в 1/6 раз. Управление во втором полупериоде регулирования осуществляют аналогично управлению в первом полупериоде, Изменением угла а от наибольшего значения до нуля расширяют диапазон регулирования благодаря ликвидации разрыва в регулировочной характеристике.

Формула изобретения

Способ управления устройством релейно-импульсного регулирования переменного напряжения при активно-индуктивной нагрузке, при котором в течение каждого полупериода цикла регулирования тиристоры, при включенном состоянии которых напряжение нагрузки изменяется по нижнему уровню квантования, включают в момент прохождения тока через нуль, а тиристоры, при включенном состоянии которых напряжение нагрузки изменяется по верхнему уровню квантования, включают с регулируемоц выдержкой времени на интервале до

1764042 (..я

"н

Составитель Ю.Гуслин

Техред M.Mîðãåíòàë

Реда кто р Г. Бел ьская

Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 3457 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 момента прохождения напряжения через нуль, отл ич а ю щий ся тем,4ro, с целью улучшения регулировочных свойств устройства, тиристоры, при включенном состоянии которых напряжение нагрузки изменяется по нижнему уровню квантования, включают повторно с регулируемой выдержкой времени на интервале от момента прохождения напряжения через нуль до мо5 мента прохождения тока через нуль й)