Регулирующее устройство для электрических цепей

 

32ОО86

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ

Союз Ссветскиз

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №вЂ”

Заявлено 18.Ч.1970 (№ 1442287/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 02.Х1.1971. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 13.1.1972

МПК H 05h 7/02

Комитет по делам изобоетений и открытий пои Совете слинистоос

УДК 621,384.6(088.8) сссР

Авторы изобретения

О. A. Гусев и В, М. Кофман

Заявитель

РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к энергетическому оборудованию, преимущественно, электрофизических установок для получения и исследования заряженных частиц высоких энергий и создания сильных магнитных полей.

Мощность питания современных электрофизических установок достигает единиц, а иногда десятков мегаватт. Обычно питание таких установок необходимо регулировать практически от нуля и с высокой точностью. Последнее определяется прежде всего динамическими характеристиками используемого регулирующего органа.

В этом отношении хорошими характеристиками обладает устройство, содержащее множество источников переменного напряжения, каждый из которых связями через коммутатор с помощью управляемых при переходе тока через ноль коммутирующих приборов подключается в последовательную цепь непосредственно или через согласующий трансформатор или шунтируется в ней без закорачивания самого источника и питающей сети.

Схема управления коммутатором обычно содержит преобразователь аналог — код, так как входной сигнал чаще всего представлен в аналоговой форме.

В качестве коммутирующих приборов используют, в частности, тиристоры и магнитные усилители. Величина искажений или пульсаций выходного напряжения устройства от глубины регулирования практически не зависит, к. п. д, около 95оуо, cosy.

Однако регулирующее устройство, дискретное по выходному сигналу, ограничивает точность регулирования выходного напряжения величиной, равной половине наименьшего по напряжению из коммутирующих источников.

Практически эта величина составляет несколь10 ко процентов от максимального значения выходного напряжения всего устройства. Ограничение вызывается реальной величиной разброса выходных параметров коммутирующих устройств и нетехнологичностью сочетания

15 коммутирующих приборов и источников с отношением величины мощности 100 и более.

Использование же дополнительного непрерывного регулирующего органа уменьшает экономичность устройства.

20 Предлагаемое устройство позволяет увеличить точность регулирования без существенного уменьшения его экономичности.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве непрерывного регули25 рующего органа, управляемых коммутирующих устройств коммутатора посредством введения связи с выхода компенсационной схемы управления коммутатором на вход управления блока регулируемой задержки в канале

30 синхронизации работы коммутатора.

320086

Упрощенная функциональная блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где 1 — один из вариантов коммутатора с управляемыми коммутирующими устройствами К,„К,, .....,К,„, К „К,"", К „, 2— вход синхронизации компенсационной схемы управления д; 4 †бл регулируемой задержки; б — формирователь импульсов синхронизации; б — вход управления величиной задержки блока 4; 7 — схема сравнения компенсационной схемы управления 8; U,x— входной сигнал; U„ — компенсационный сигнал, пропорциональный дискретному состоянию коммутатора, U, — импульсы синхронизации. вязями через коммутатор 1 с помощью коммутирующих управляемых устройств .лючеи) i... К, ... Л, источники переменного напряжения е, е ..., е подключены в общую последовательную цепь АВ и закорочены в неи помощью К,, К,,, ....,К,„. Ко входу 2 синхронизации компенсационной схемы d управления коммутатором 1 подключен через олок 4 регулируемой задержки формирователь б импульсов синхронизации, Вход управления блока 4 задержки связан с выходом схемы 7 сравнения упомянутой выше компенсационной схемы 8 управления коммутатором 1.

В качестве коммутирующих устройств

К,,..., A могут быть использованы любые биполярные управляемые или полууправляемые ключи, например, симисторы, схема на тиристорах или транзисторах, — любые устройства, обеспечивающие коммутацию мощных цепей переменного тока по сигналу извне с достаточным быстродействием. В качестве источников переменного тока е ...., е„можно использовать, например, вторичные обмотки трансформатора или трансформаторы.

В последнем случае связи через ключи коммутатора подключают первичную обмотку трансформатора к общей питающей сети и шунтируют первичную обмотку каждого из трансформаторов, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в общую последовательную цепь.

При этом в обоих случаях схемой управления должна быть предусмотрена невозможность одновременного открытия ключей, шунтирующих источник или обмотку и подключающих этот же источник или обмотку. Схема

8 управления в случае аналоговой формы входного сигнала U„включает в себя компенсационный преобразователь аналог — код (содержащий схему сравнения 7), в случае кодовой формы сигнала U, преобразователь код — аналог, выход которого подключен к схеме сравнения 7. Кроме того, схема 8 управления содержит устройство считывания по

5

35 сигналу синхронизации, поступающему извне.

Конкретная реализация схемы управления 8 определяется типом кода, используемого для управления коммутатором и конкретной схемой коммутатора. Блоки 4, б могут быть выполнены по любой из известных или предложенных схем.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал U» компенсационной схемы

3 управления преобразуется в команду управления ключами коммутатора 1. При этом в силу того, что схема управления компенсационная, в ней выделяется разница (U»вЂ” — U ), обязанная дискретности изменения выходного напряжения устройства за счет перекоммутации источников.

Эта разница, выделенная схемой 7 сравнения, поступает на вход управления величиной задержки блока 4. Поступающий с формирователя б на вход блока 4 импульс синхронизации И,, вызывает появление на выходе блока 4 импульса И„, задержанного относительно импульса И,, на величину, определяе1 мую разницей (U» U„). Импульс И,, производит считывание команды управления ключами коммутатора 1. К моменту прихода следующего импульса И, новый цикл компенса1 ции сигнала U x напряжением U„„B схеме управления 8 заканчивается и вновь образованная разность (U» — 1Н) поступает на вход б блока 4. Таким образом, дискретность выходного напряжения устраняется. При этом энергетические параметры устройства практически остаются прежними.

Объединение нескольких подобных устроиств позволяет построить аналогичную многофазную систему.

Предмет изобретения

Регулирующее устройство для электрических цепей большой мощности, содержашее множество источников переменного напряжения, каждый из которых через коммутатор с помощью управляемых коммутирующих устройств подключен непосредственно или через согласующий трансформатор в последовател.ьную цепь и зашунтирован в ней без закорачивания самого источника и питающей сети, компенсационную схему управления коммутатором, ко входу синхронизации которой подключен через блок задержки, регулируемый внешним сигналом, формирователь импульсов синхронизации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства и точности регулирования, выход схемы срав. нения компенсационной схемы управления коммутатором соединен со входом управления блока регулируемой задержки.

320086

Составитель Е. Громов

Редактор Ю. Полякова Техред 3. Тараненко Коррскторы: 3. Тарасова и О. Тюрина

Заказ 3837/5 Изд. № 1517 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССP

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2