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invention
Fédération de Russie Patent RU2259627
TRIAC PUISSANT régulateur et tension

Le nom du demandeur: Open Joint Stock Company "Concern" Ijmach "(RU); Filiale Open Joint Stock Company" Izhevsk Arms Factory "(RU)
Nom de l'inventeur: Tarasov VT (RU); Gagarin AA (RU); Kovalev II (RU)
Le nom du titulaire du brevet: Open Joint Stock Company "Concern" Ijmach "(RU); Filiale Open Joint Stock Company" Izhevsk Arms Factory "(RU)
Adresse de correspondance: 426006, Izhevsk, etc. Deryabin, 3, JSC "Concern" Ijmach ", un nouveau département de technologie, les brevets et les informations.
Date de début du brevet: 07.08.2003

L'invention se rapporte à l'ingénierie électrique et peut être utilisé dans une variété de dispositifs de contrôle automatique qui nécessitent une stabilisation de courant ou de tension et, de façon correspondante, les autres paramètres qui dépendent. Il peut être utilisé, par exemple, pour alimenter les dispositifs de dépôt électrolytique pendant le dépôt électrochimique de métal. et il est possible d'utiliser comme stabilisateur de l'arc et des paramètres de régulation de vitesse des moteurs de stabilisation du collecteur universel. Thyristor stabilisateur de courant comporte un élément de commande de thyristor dans la chaîne du transformateur de puissance d'enroulement à l'enroulement secondaire duquel par le redresseur de courant relié au capteur de courant à la sortie duquel est raccordée la charge, de faible puissance enroulement primaire du transformateur est connecté avec les résultats obtenus pour la connexion au réseau, et l'enroulement secondaire est reliée à l'entrée pont redresseur, le circuit d'impulsion de commande de position configurée sous la forme d'un régulateur de tension microélectroniques et un comparateur, dans lequel: le régulateur de tension microélectroniques de sortie est connectée par l'intermédiaire d'un circuit intégrateur à l'entrée d'inversion du comparateur, qui, à travers la diode de synchronisation connecté à la borne positive du pont redresseur à la sortie duquel est raccordé un diviseur résistif de deux résistances, le point commun qui traverse la résistance de polarisation est connectée à la sortie du régulateur de tension micro-électronique, une entrée non-inverseuse du comparateur est connectée à une référence de tension, une sortie de retour du régulateur de tension micro-électronique par l'intermédiaire du diviseur de tension est reliée à la borne positive du capteur de courant, qui se trouve en face de la limitation de la diode de la résistance et de référence connectées en série relié à une source de tension de référence, les LED thyristors optocoupleur connectés en série connectés à la sortie du comparateur et le régulateur de tension d'alimentation en micro-électronique, le comparateur et la tension de référence par l'intermédiaire d'une diode de découplage reliée à la borne positive du pont redresseur. Le résultat technique - l'augmentation de la stabilisation de la fiabilité et la vitesse.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à l' ingénierie électrique et peut être utilisé dans une variété de dispositifs de contrôle automatique qui nécessitent une stabilisation de courant ou de tension et, de façon correspondante, les autres paramètres qui dépendent.

Il peut être utilisé, par exemple, pour alimenter les dispositifs de dépôt électrolytique pendant le dépôt électrochimique de métal.

et il est possible d'utiliser comme stabilisateur de l'arc et des paramètres de régulation de vitesse des moteurs de stabilisation du collecteur universel.

système de contrôle Connu pour AC contrôle de la charge inductive [1] ( "Thyristors" (référence technique), M:. Energia, 1971, str.238, ris.9-31) contenant l' élément de commande de thyristor dans le circuit enroulement primaire transformateurs de puissance, un transformateur abaisseur pour alimenter le circuit de commande de puissance (principaux) thyristors, pouls circuit de commande de position dans le transistor unijonction avec circuit RC et transformateur d'isolement.

L'inconvénient de ce dispositif est la grande perte de puissance dans les circuits de commande de puissance à thyristors, haute sensibilité aux interférences en raison du transistor unijonction, et un grand angle d'inclusion initial (angle de retard) de thyristors de puissance, à savoir leur incapacité à fonctionner dans un mode de diode et pour obtenir la charge électrique maximale.

Le plus proche du stabilisateur proposé est un thyristor DC [2] (Certificat URSS de l' auteur №748382, cl. G 05 F 1/56, 1980), contenant l' élément de commande de thyristor dans la chaîne de la tension alternative du transformateur d'alimentation à l'enroulement secondaire est connecté à un redresseur connecté aux bornes de sortie, le circuit de commande de position d'impulsion dans le transistor unijonction avec circuit RC, dont l'entrée est reliée avec des fils pour la connexion de la tension d'alimentation, dans l'attente de la multi-flop, la clé de capteur de courant noeud résistif de seuil et d'un diviseur de tension, le premier - entrée de déclenchement bistable est reliée à la l'impulsion de sortie circuit de commande de position, le second - l'entrée de commande est reliée par l'intermédiaire d'un diviseur de résistance à la sortie du redresseur, le troisième - l'entrée de blocage est reliée par l'intermédiaire d'un noeud clé de seuil avec un capteur de courant résistif à la sortie du circuit redresseur et la sortie du multivibrateur est reliée à l'entrée de commande du régulateur à thyristor, qui est conçu pour optocoupleur thyristors .

Les inconvénients sont son faible coefficient de stabilisation en raison de l'absence d'une boucle de rétroaction de l' amplificateur différentiel, une grande inertie en raison du filtre RC.

et l'absence de celui - ci est faible fiabilité en raison du fait que le circuit d' impulsion de commande de position est configuré pour transistor unijonction ayant une grande sensibilité au bruit et la commutation des thyristors optocoupleur faites de courtes impulsions après différenciation, dont la durée ne dépassera toujours pas le déphasage entre la tension et le courant, conduisant à passe demi-cycles, l'aimantation du noyau magnétique d'un transformateur de puissance et une forte augmentation du courant primaire.

[1] str.238 on sait que pour un signal de commande de charge de thyristors à induction doit avoir une durée égale à son intervalle de conduction. Ce stabilisant est une exigence est pas satisfaite, et donc la fiabilité de son travail dans les conditions de production est des paramètres impossibles et artificiels tels que la connexion réseau "soft" seulement une fois de plus à souligner ses imperfections.

L'objet de l'invention proposée est d'augmenter le coefficient de courant de stabilisation de srednevypryamlennogo, en augmentant la fiabilité en éliminant les faux positifs lors de l' utilisation de la charge de toute nature, y compris la charge de la fcem, la possibilité d'ajuster le courant de sortie de zéro à une valeur maximale.

Pour effectuer les tâches thyristor stabilisateur de courant comprenant:

• Elément de commande à thyristor dans la chaîne du transformateur de courant dans le bobinage secondaire à travers lequel un capteur de courant est connecté au redresseur de puissance, dont la sortie est connectée à la charge primaire,
• enroulement de faible puissance enroulement primaire du transformateur est connecté avec les résultats obtenus pour la connexion au réseau, et le secondaire est relié à l'entrée du pont redresseur,
• Circuit d'impulsion de commande de position configuré comme un stabilisateur de tension et le comparateur microélectroniques.

Nouveau dans l'invention proposée est la présence du régulateur de tension de micro-électronique, et un comparateur.

Dans ce cas:

• Régulateur de tension de sortie micro-électronique est reliée par un circuit intégrateur à l'entrée inverseuse du comparateur, qui est relié par l'intermédiaire de la diode de synchronisation à la borne positive du redresseur en pont, qui est relié au diviseur de résistance de sortie de deux résistances, le point commun à travers lequel la résistance de polarisation est connectée à la sortie de la micro-électronique régulateur de tension,
• une entrée non-inverseuse du comparateur est reliée à une source de tension de référence,
• stabilisateur de la tension de sortie de rétroaction microélectroniques à travers le diviseur de tension est connectée à la borne positive du courant du capteur, qui sont reliés par l'intermédiaire d'une résistance série et une diode connectée à une source de tension de référence de comparaison limitatif,
• thyristors diodes optocoupleur connectés en série connectés à la sortie du comparateur, et un régulateur de tension d'alimentation en micro-électronique, le comparateur et la tension de référence par l'intermédiaire de la diode de découplage est relié à la borne positive du pont redresseur.

La figure 1 représente un schéma de circuit d'un régulateur à thyristors

Figure 2 - diagrammes de tensions et courants.

Thyristors stabilisateur de courant comprenant:

• Elément de commande à thyristors (1, 2) dans le circuit primaire du transformateur d'alimentation d'enroulement (3), un enroulement secondaire à travers lequel un capteur de courant (4) connecté au redresseur de puissance (5), qui est relié à la charge de sortie (6),
• un transformateur de faible puissance (7), dont l'enroulement primaire est connecté à des bornes pour la connexion réseau (8) et l'enroulement secondaire est reliée à l'entrée d'un redresseur en pont (9)
• Circuit d'impulsion de commande de position configurée sous la forme d'un régulateur de tension microélectroniques (10) et un comparateur (11).

Dans ce cas:

• Régulateur de tension microélectronique élastique (10) est relié par l'intermédiaire d'un circuit intégrateur (12) à l'entrée inverseuse du comparateur (11) diviseur résistif qui, par l'intermédiaire de la diode de synchronisation (13) connecté à la borne positive du pont redresseur (9), dont la sortie est reliée (14) des deux des résistances, le point commun à travers lequel la résistance de polarisation (15) connecté à la sortie du régulateur de tension (10) microélectroniques
• une entrée non-inverseuse du comparateur (11) connecté à une source de tension de référence (16),
• Stabilisateur de réaction micro-électronique sous tension de sortie (10) par l'intermédiaire d'un diviseur de tension (17) est reliée à la borne positive du capteur de courant (4) qui est relié par l'intermédiaire d'une résistance série (18) de limitation en comparant la diode (19) connectée à une source de tension de référence (16),
• couplés en série LED thyristors optocoupleur (1, 2) reliés à la sortie du comparateur (11) et le régulateur de tension microélectroniques de puissance (10), un comparateur (11) et une source de tension de référence (16) par l'intermédiaire d'une diode de découplage (20) connecté à la borne positive pont redresseur (9).

La mise en œuvre du dispositif proposé ne répond pas aux difficultés fondamentales.

Le stabilisateur de courant à thyristor fonctionne comme suit: à l'instant initial, après la connexion aux terminaux de réseau (8), le stabilisateur microélectroniques de tension de sortie (10), il y a une tension proche de sa valeur maximale. Par conséquent, la sortie du circuit d'intégration (12) à l'entrée inverseuse du comparateur commence à couler à deux fois la tension de la fréquence du réseau en dents de scie synchronisée avec le réseau via la diode de synchronisation (13) au passage par zéro des demi-cycles du pont redresseur de tension redressée (9) (voir. La ligne en pointillé de la figure .2).

À son tour, la sortie du stabilisateur de tension microélectroniques (10) par l'intermédiaire de la résistance de polarisation (15) au point du diviseur résistif (14) commun reçoit la tension de polarisation UCM., Détermination de la composante continue de la tension en dents de scie.

Etant donné que la tension de polarisation Ub. est supérieure à la tension de référence UOP., fournie à l'entrée non inverseuse du comparateur (11), ce dernier est ouvert, et les thyristors diodes optocoupleur (1, 2) tire un courant constant I St. 1, 2 (voir. La figure 2 g).

Cela conduit à thyristors opto ouverture de dinistorov (1, 2) au début de chaque demi-cycle de la tension du réseau, de la même manière antiparallèle de diodes et l'apparition commutées à la sortie du circuit redresseur (5) de la tension maximale.

À travers la charge (6), un courant constant commence à couler. Le capteur de courant de sortie (4), il existe une tension par l'intermédiaire d'un diviseur de tension (17) est appliquée au stabilisateur rétroaction de tension de sortie micro-électronique (10). Une fois que cette tension est proportionnelle au courant dans la charge (6), dépasse le stabilisateur de tension de référence microélectronique (10), ce dernier "podzakryvaetsya" et sa tension de sortie diminue. Ceci réduit la tension de polarisation Ub. et, par conséquent, de réduire la composante continue de la tension en dents de scie.

En conséquence, l'entrée d'inversion du comparateur (11), commence à dépasser la tension en dents de scie Uon. pas au début de la demi-période, et à partir d'un certain angle, déterminé par la position du moteur, le diviseur de tension (17) (voir par. 2c).

Ainsi, la sortie du comparateur (11), le courant à travers les DEL St i. 1, 2 opto-thyristors (1, 2) a une forme d'impulsion, dont la longueur (C) proportionnel au courant dans la charge (6).

Tout en faisant glisser diviseur de tension (17) en direction de l'augmentation de la tension fournie par le capteur de courant (4) vers la sortie du régulateur de contre-réaction micro-électronique sous tension (10), ce dernier "podzakryvaetsya" plus forte à sa tension de sortie diminue, la tension de polarisation Ub. Il devient encore plus petit, et la tension en dents de scie dépasse UOP. Seulement à la fin du demi-cycle (sm.fig.2b).

La durée des impulsions de courant à travers les optocoupleur LED thyristors (1, 2) deviennent encore moins (B) < (C) et, par conséquent, est devenu courant de charge plus faible (6).

Pour effectuer le réglage du courant dans la charge (6) à partir de zéro à une valeur maximale (en l'absence de courant dans la charge (6) et, respectivement, la tension du régulateur de courant capteur 4 micro-électronique sous tension (10) ne peut être fermé), un circuit de contre-réaction en raison de la source de tension de référence (16) à travers une comparaison entre la diode (19) et d'une résistance de limitation (18) est excité, ce qui, à la position extrême du moteur du diviseur de tension (17), définit le courant de charge minimale (6), il suffit que la fermeture complète du régulateur microélectroniques tension (10).

Dans ce cas, la tension de sortie du dernier minimum, Ub. un peu, la tension en dents de scie est inférieure à UOP., un comparateur (11) est fermé, les thyristors optroniques (1,2) sont fermés, le courant dans la charge (6) est égale à zéro (voir fig. 2).

Augmentation du courant de charge de zéro à l'ensemble se déroule comme suit.

Tout en faisant glisser diviseur de tension (17) dans le sens d'une augmentation du courant dans la charge (6) de la tension fournie par la source de tension de référence (16) ne soit pas suffisant pour fermer le régulateur de tension microélectroniques (10). En conséquence, la tension de sortie augmente dernière, la tension commence à dépasser partiellement la rampe Uon, ouvert comparateur (11) et des thyristors optiques (1, 2). - Dans la charge (6), il y a un courant.

Sur la sortie de courant du capteur (4) est prévue une diode de comparaison de tension (19) est fermée et que le dispositif commute automatiquement à la stabilisation d'un mode courant donné.

En comparaison avec le dispositif connu proposé a un coefficient élevé de stabilisation du courant srednevypryamlennogo, en changeant la résistance alimentation en tension et la charge, à l'aide d'un stabilisateur de tension de circuit micro-électronique de rétroaction et un comparateur ayant un gain élevé.

En comparaison avec connue l'entrée de signal de commande aux thyristors optiques, il a une forme rectangulaire et sa durée est égale à l'angle de conduction des thyristors optocoupleur. Cela permet au dispositif de travailler en douceur sur une grande charge inductive, où l'angle de phase entre la tension et le courant peut atteindre une taille considérable. thyristors anti-parallèles et optoélectronique commande de commutation présence de signaux à travers l'angle de conduction des thyristors à la fois leur permet de travailler sans interruption à la charge avec la fem.

En effet, à tout moment au cours de l'angle de conduction peut se produire en fonction de la tension d'anode ou l'inclusion d'une autre photocouple SCR c. l'échange d'énergie réactive est possible entre la charge et le réseau, et donc l'amortissement des phénomènes transitoires se produisent dans la charge.

Le dispositif proposé peut être stabilisée tension srednevypryamlennogo si le circuit de réaction pour appliquer la tension provenant de la sortie du redresseur de courant.

stabilisant proposé, sans changements importants dans la structure peut porter une alimentation en courant ou stabilisation de la tension non seulement dans le circuit primaire du transformateur, et le secondaire, et la variante de stabilisation sans transformateur.

REVENDICATIONS

Thyristor stabilisateur de courant contenant l'élément de commande de thyristor dans la chaîne du transformateur de puissance d'enroulement à l'enroulement secondaire duquel par le redresseur de courant relié au capteur de courant à la sortie duquel est raccordée la charge, un transformateur de faible puissance d'enroulement est reliée aux résultats obtenus pour la connexion du réseau primaire et l'enroulement secondaire est reliée à la pont redresseur d'entrée, un circuit d'impulsion de commande de position, caractérisé en ce que le circuit d'impulsion de commande de position est mise en oeuvre en tant que régulateur de tension microélectroniques et un comparateur, la sortie du régulateur de tension micro-électronique est relié par l'intermédiaire d'un circuit intégrateur à l'entrée d'inversion du comparateur, qui, à travers la diode de synchronisation connecté à la borne positive du pont redresseur, à la sortie duquel est raccordé un diviseur de résistance de deux résistances, le point commun qui traverse la résistance de polarisation est connectée à la sortie du régulateur de tension micro-électronique, une entrée non-inverseuse du comparateur est reliée à une source de tension de référence, la sortie de contre-réaction du régulateur de tension micro-électronique par l'intermédiaire du diviseur de tension est reliée à la borne positive du capteur de courant, qui, par connectées en série une résistance et une diode connectée à une source de tension de référence de comparaison de limitation, les LED thyristors connectés en série optocoupleur connecté à la sortie du comparateur et le régulateur de tension d'alimentation en micro-électronique, le comparateur et la tension de référence par l'intermédiaire d'une diode de découplage reliée à la borne positive du pont redresseur.

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Date de publication 18.12.2006gg

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