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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2259627
POWERFUL TRIAC Stromregler und Spannung

TRIAC Stromstabilisator. Die Stabilisatoren der Spannung. POWERFUL STAB Strom und Spannung. Know-how. EINFÜHRUNG. PATENT. TECHNOLOGY.

Erfindung. POWERFUL TRIAC Stromregler und Spannung. Russische Föderation Patent RU2259627

Des Namens des Antragstellers: Open Joint Stock Company "Concern" Izhmash "(RU), Tochtergesellschaft Open Joint Stock Company" Izhevsk Waffenfabrik "(RU)
Name des Erfinders: Tarasov VT (RU); Gagarin AA (RU); Kovalev II (RU)
Der Name des Patentinhabers: Open Joint Stock Company "Concern" Izhmash "(RU), Tochtergesellschaft Open Joint Stock Company" Izhevsk Waffenfabrik "(RU)
Korrespondenzanschrift: 426006, Izhevsk, usw. Deryabin, 3, JSC "Concern" Izhmash ", eine neue Technologie - Abteilung, Patente und Informationen.
Startdatum des Patents: 2003.08.07

Die Erfindung bezieht sich auf Elektrotechnik und kann in einer Vielzahl von automatischen Steuereinrichtungen verwendet werden, die Strom- oder Spannungsstabilisierung erfordern und entsprechend die anderen Parameter, die von ihnen abhängen. Es kann verwendet werden, beispielsweise galvanischen Vorrichtungen während der elektrochemischen Metallabscheidung zu liefern. und es ist möglich, da die Lichtbogenstabilisator und Reglerparameter Stabilisator kinetisches Universalkollektormotoren zu verwenden. Thyristor Stromstabilisator enthält einen Thyristor Steuerelement in der Kette des Primärstromtransformator an die Sekundärwicklung von dem durch den Leistungsgleichrichter mit dem Stromsensor mit dem Ausgang verbunden ist, angeschlossene Last, Niederleistungstransformatorprimär mit den Ergebnissen für die Netzwerkverbindung angeschlossen ist Wicklung und die Sekundärwicklung mit dem Eingang verbunden ist, Brückengleichrichter, die Steuerschaltung die Impulsposition in Form einer mikroelektronischen Spannungsregler und einem Komparator ausgebildet ist, wobei: die Ausgangsmikroelektronikspannungsregler über eine Integrationsschaltung mit dem invertierenden Eingang des Komparators verbunden ist, der einen Widerstandsteiler verbunden ist, durch die Synchronisation-Diode mit dem positiven Anschluß des Brückengleichrichters mit dem Ausgang davon verbunden, von zwei Widerstände, die gemeinsamen Punkt, der durch den Vorwiderstand an den Ausgang des mikroelektronischen Spannungsregler, einen nicht invertierenden Eingang des Komparators verbunden ist, ist mit einer Spannungsreferenz, einem Rückkopplungsausgang von mikroelektronischen Spannungsregler über den Spannungsteiler verbunden ist mit dem positiven Anschluß des Stromsensors verbunden ist, die sich über die in Reihe geschalteten Begrenzungswiderstand und der Referenzdiode ist verbunden mit einer Referenzspannungsquelle in Reihe geschalteten LEDs Thyristoren Optokoppler mit dem Ausgang des Komparators und die Strommikroelektronikspannungsregler verbunden, der Komparator und der Referenzspannung durch eine Entkopplungsdiode mit dem positiven Anschluß des Brückengleichrichters verbunden ist. Das technische Ergebnis - Erhöhung der Zuverlässigkeit und Kursstabilisierung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Elektrotechnik und kann in einer Vielzahl von automatischen Steuereinrichtungen verwendet werden , die Strom- oder Spannungsstabilisierung erfordern und entsprechend die anderen Parameter, die von ihnen abhängen.

Es kann verwendet werden, beispielsweise galvanischen Vorrichtungen während der elektrochemischen Metallabscheidung zu liefern.

und es ist möglich, da die Lichtbogenstabilisator und Reglerparameter Stabilisator kinetisches Universalkollektormotoren zu verwenden.

Bekannte Steuerschema für AC Induktionslastregelung [1] ( "Thyristors" (technische Referenz), M:. Energia, 1971, str.238, ris.9-31) mit Thyristor Steuerelement in der Primärwicklung Schaltung Leistungstransformatoren, Step-down-Transformator Leistungssteuerschaltung (Haupt-) Thyristoren, Pulslageregelkreis im Unijunktionstransistor mit RC-Schaltung und Trenntransformator zu versorgen.

Der Nachteil dieser Vorrichtung ist die große Verlustleistung in den Leistungs Thyristor - Steuerschaltungen, die hohe Empfindlichkeit gegenüber Störungen aufgrund des Unijunction - Transistor, und eine große anfängliche Einschlusswinkel (Winkel der Verzögerung) Leistungsthyristoren, d.h. ihre Unfähigkeit, in einem Diodenmodus zu arbeiten, und die maximale Strombelastung zu erhalten.

In der Nähe von dem vorgeschlagenen Stabilisator ein Thyristor DC [2] (Autorenzertifikat USSR №748382, Kl. G 05 F 1/56, 1980), Thyristor - Steuerelement in der Kette des Leistungstransformators Wechselspannung an die Sekundär enthält , wird zu einem Gleichrichter verbunden Wicklung verbunden mit den Ausgangsanschlüssen, die Impulspositionssteuerschaltung in dem Unijunction-Transistor mit der RC-Schaltung, die Eingabe an Leitungen zum Anschluss der Versorgungsspannung verbunden ist, von Multi-flop wartet, der Schwellenschlüsselknoten resistive Stromsensor und einen Spannungsteiler, der erste - ist Triggereingang-Flop an die angeschlossene Ausgangsimpulspositionssteuerschaltung, die zweite - der Steuereingang ist über einen Widerstandsteiler mit dem Ausgang des Gleichrichters verbunden ist, der dritte - der Verriegelungs Eingang über einen Schwellenschlüsselknoten mit einem resistiven Stromsensor mit dem Ausgang der Gleichrichterschaltung verbunden ist, und der Multivibrator Ausgang mit dem Steuereingang des Thyristors Steuerung verbunden, die Thyristoren Optokoppler ausgebildet ist, .

Die Nachteile sind ihre niedrigen Koeffizienten der Stabilisierung aufgrund der Abwesenheit eines Differenzverstärkers Rückkopplungsschleife, große Trägheit aufgrund der RC-Filter.

und der Mangel daran geringe Zuverlässigkeit ist aufgrund der Tatsache , daß die Impulspositionssteuerschaltung auf Unijunction - Transistor gebildet , um eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Rauschen aufweist und Schalt Optokoppler Thyristoren aus kurzen Impulsen nach der Differenzierung, deren Dauer nicht immer überschreitet , die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom, was zu gibt Halbzyklen, die Magnetisierung des Magnetkerns eines Leistungstransformators und einem starken Anstieg der Primärstrom.

[1] str.238 bekannt ist, daß für eine induktive Last Thyristor-Steuersignal eine Dauer gleich seiner Leitungsintervall aufweisen. Dieser Stabilisator ist eine Voraussetzung nicht erfüllt ist, und damit die Zuverlässigkeit seiner Arbeit unter den Bedingungen der Produktion ist unmöglich und gekünstelt Parameter wie "weiche" Netzwerkverbindung nur einmal mehr seine Unvollkommenheiten zu betonen.

Die Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung ist der Koeffizient der Stabilisierung srednevypryamlennogo Strom zu erhöhen, die Zuverlässigkeit zu erhöhen , indem Fehlalarme eliminiert , wenn die Last von jeder Art verwenden, einschließlich der Last von der Gegen - EMK, die Fähigkeit , den Ausgangsstrom von Null auf einen Maximalwert einzustellen.

Um die Aufgaben Thyristor Stromstabilisator , umfassend durchführen:

  • Thyristorsteuerung Element in der Kette des Primärstromtransformator an die Sekundärwicklung, durch die ein Stromsensor die Stromgleichrichter verbunden ist, dessen Ausgang mit der Last verbunden,
  • Low-Power-Transformator-Primärwicklung verbunden ist, mit den Ergebnissen für die Netzwerkverbindung Wicklung und die Sekundär mit dem Eingang des Brückengleichrichters angeschlossen ist Wicklung
  • Pulslageregelkreis als Spannungsstabilisator und Mikroelektronik-Komparator konfiguriert.

in der vorgeschlagenen Erfindung neu ist die Anwesenheit von Mikro elektronischen Spannungsregler und einen Komparator.

Dabei:

  • Mikroelektronik-Ausgangsspannungsregler ist über eine Integrationsschaltung mit dem invertierenden Eingang des Komparators verbunden ist, der über die Synchronisationsdiode mit dem positiven Anschluß des Brückengleichrichters verbunden ist, der mit dem Ausgangsspannungsteiler aus zwei Widerständen, der gemeinsame Punkt, durch welche verbunden ist der Vorwiderstand mit dem Ausgang des Spannungsreglers Mikroelektronik verbunden ist,
  • Ein nicht invertierender Eingang des Komparators ist mit einer Referenzspannungsquelle verbunden ist,
  • Mikroelektronik-Rückkopplungsausgangsspannungsstabilisator durch den Spannungsteiler ist mit dem positiven Anschluß des Sensorstroms verbunden ist, der über eine Reihe geschalteten Begrenzungswiderstand und Diode an eine Vergleichsreferenzspannungsquelle verbunden ist,
  • in Reihe geschaltete LEDs Optokoppler Thyristoren mit dem Ausgang des Vergleichers verbunden ist, und Strommikroelektronikspannungsregler, der Komparator und Spannungssollwert über die Entkopplungsdiode mit dem positiven Anschluß des Brückengleichrichters verbunden ist.

TRIAC Stromstabilisator

1 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Thyristorsteller

TRIAC Stromstabilisator

Figur 2 - Diagramme von Spannungen und Strömen.

Thyristorstroms Stabilisator aufweist:

  • Thyristorsteuerung Element (1, 2) in den Primärkreis des Leistungstransformatorwicklung (3), einer Sekundärwicklung, durch die ein Stromsensor (4), der mit dem Leistungsgleichrichter (5), die mit der Ausgangslast verbunden ist (6),
  • eine Niederleistungstransformator (7), dessen Primär zum Verbinden Netzwerk mit dem Eingang mit den Anschlüssen verbunden ist Wicklung (8) und die Sekundärwicklung eines Brückengleichrichter (9)
  • Impulsposition-Steuerschaltung in Form einer mikroelektronischen Spannungsregler (10) und einen Komparator (11) konfiguriert ist.

Dabei:

  • Ausbeute Mikroelektronik-Spannungsregler (10) ist über eine Integrationsschaltung (12) mit dem invertierenden Eingang des Komparators (11) verbunden, die über sync Diode (13) mit dem Pluspol des Brückengleichrichters (9) verbunden, dessen Ausgang mit Widerstandsteiler (14) der beiden Widerstände, der gemeinsame Punkt, durch den der Vorwiderstand (15) mit dem Ausgang des mikroelektronischen Spannungsregler (10) verbunden
  • einen nicht-invertierenden Eingang des Komparators (11) mit einer Referenzspannungsquelle (16) verbunden,
  • Mikroelektronik-Rückkopplungsausgangsspannungsstabilisator (10) über einen Spannungsteiler (17) mit dem positiven Anschluß des Stromsensors verbunden ist (4), die über eine Reihe geschalteten Begrenzungswiderstand (18) und der Diode zu vergleichen (19) mit einer Referenzspannungsquelle (16) verbunden,
  • Reihe geschalteten LEDs Optokoppler-Thyristoren (1, 2) mit dem Ausgang des Komparators (11) und Leistungsmikroelektronikspannungsregler (10), einen Komparator (11) und einer Referenzspannungsquelle (16) über eine Entkopplungsdiode (20) mit dem Pluspol verbunden Brückengleichrichter (9).

Die Umsetzung der vorgeschlagenen Vorrichtung nicht die grundlegenden Schwierigkeiten nicht erfüllen.

Der Thyristor Stromstabilisator arbeitet wie folgt: im Anfangsmoment, nachdem sie an die Netzwerkendgeräte (8), die Ausgangsspannung Mikroelektronik Stabilisator (10) eine Spannung nahe ihrem Maximalwert verbindet. Als Ergebnis, wird die Ausgabe der Integrierschaltung (12) mit dem invertierenden Eingang des Komparators beginnt mit der doppelten Netzfrequenz Sägezahnspannung mit dem Netzwerk über Synchronisationsdiode (13) an den Nulldurchgangs-Halbzyklen der gleichgerichteten Spannung Gleichrichterbrücke synchronisiert fließen (9) (s. Die gestrichelte Linie in Fig 0,2).

Wiederum empfängt die Ausgabe von dem mikroelektronischen Spannungsstabilisator (10) über den Vorwiderstand (15) mit dem gemeinsamen Punkt des Widerstandsteilers (14) die Vorspannung Ucm., Die Gleichstromkomponente der Sägezahnspannung zu ermitteln.

Da die Vorspannung Ub. übersteigt die Referenzspannung Uop., auf nicht-invertierende Eingang des Komparators (11), ist die letztere offen, und die LEDs Optokoppler-Thyristoren (1, 2) hat i St. einen konstanten Strom 1, 2 (siehe Fig. 2 g).

Dies führt zu einer opto Öffnung dinistorov Thyristoren (1, 2) zu Beginn jedes Halbzyklus der Netzspannung, ähnlich antiparallelen Dioden und das Auftreten am Ausgang der Gleichrichterschaltung geschaltet (5) der maximalen Spannung.

Durch die Last (6), beginnt ein konstanter Strom fließt. Auf der Ausgangsstromsensor (4) eine Spannung, die über einen Spannungsteiler (17) zur mikroelektronische Rückkopplungsausgangsspannungsstabilisator angewendet wird (10). Sobald diese Spannung zu dem Strom in der Last (6) proportional ist, die Referenzspannung übersteigt Mikroelektronik Stabilisator (10), wobei letztere "podzakryvaetsya" und seine Ausgangsspannung sinkt. Dadurch verringert sich die Vorspannung Ub. und folglich zur Gleichstromkomponente der Sägezahnspannung reduzieren.

Als Ergebnis beginnt der invertierende Eingang des Komparators (11), um die Sägezahnspannung Uon überschreitet. nicht zu Beginn der Halbperiode und aus einem bestimmten Winkel ausgehend von der Stellung des Motors bestimmt (siehe Abs. 2c) der Spannungsteiler (17).

Somit ist die Ausgabe des Vergleichers (11), der Strom durch die LEDs St i. 1, 2 opto-Thyristoren (1, 2) eine Impulsform, die Länge, von denen (C) proportional zu dem Strom in der Last (6).

Während gleitende Spannungsteiler (17) in Richtung der Spannung von dem Stromsensor geliefert Erhöhung (4), um das Feedback der Mikroelektronik-Spannungsregler (10), letztere "podzakryvaetsya" stärker an seine Ausgangsspannung abnimmt, wird die Vorspannung Ub. Es wird noch kleiner, und Sägezahnspannung überschreitet Uop. Erst am Ende des Halbzyklus (sm.fig.2b).

Die Dauer der Stromimpulse durch die Optokoppler-LED-Thyristoren (1, 2) werden noch weniger (B) < (C), und dementsprechend ist kleiner geworden Strombelastung (6).

Um die Einstellung des Stroms in der Last (6) von Null auf einen Maximalwert durchzuführen (in Abwesenheit von Strom in der Last (6) und jeweils die Spannung von dem Stromsensor 4 Mikroelektronik-Spannungsregler (10) nicht geschlossen werden kann), eine Rückkopplungsschaltung, aufgrund der Referenzspannungsquelle (16) durch einen Vergleich der Diode (19) und Begrenzungswiderstand (18) mit Energie versorgt wird, die die Mindestlaststrom an der äußersten Position des Motors des Spannungsteilers (17), (6), ist es für das vollständige Schließen des mikroelektronischen Regler ausreichend definiert, Spannung (10).

In diesem Fall ist die Ausgangsspannung des letzten Minimum, Ub. ein wenig ist Sägezahnspannung weniger als Uop., einen Komparator (11) geschlossen ist, optronischen Thyristoren (1.2) geschlossen sind, ist der Strom in der Last (6) gleich Null ist (siehe Fig. 2).

Erhöhung der Laststrom von Null auf den Satz findet wie folgt statt.

Während Spannungsteiler Schiebe (17) in der Richtung des Stroms in der Last zu (6) der Spannung von der Referenzspannungsquelle (16) nicht genug, um das mikroelektronische Spannungsregler (10) zu schließen. Als Ergebnis wird die zuletzt geöffnete Ausgangsspannung zunimmt, nimmt die Spannung teilweise überschreiten Uon, Rampe beginnt Komparator (11) und opto-Thyristoren (1, 2) -. In der Last (6) ein Strom ist.

Auf den Stromausgang des Sensors (4) eine Spannungsvergleichsdiode (19) geschlossen ist, und schaltet das Gerät automatisch auf die Stabilisierung eines gegebenen Strommodus.

Im Vergleich mit der bekannten vorgeschlagenen Vorrichtung hat einen hohen Koeffizienten der Stabilisierung srednevypryamlennogo Strom, die Netzspannung und Lastwiderstand ändert, durch eine Rückkopplungsschaltung Mikroelektronikspannungsstabilisators und einen Komparator mit hoher Verstärkung aufweist.

Im Vergleich mit dem bekannten Steuersignaleingang zu den opto-Thyristoren, es hat eine rechteckige Form und die Dauer des auf den Leitungswinkel der Thyristoren Optokoppler gleich. Dadurch kann die Vorrichtung gleichmäßig auf eine große induktive Last zu arbeiten, wo der Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom beträchtliche Größe erreichen kann. Anti-Parallel-Thyristoren und optoelektronischen Schaltsteuersignal Präsenz in der Leitungswinkel auf den Thyristoren sowohl sie ohne Unterbrechung der Last mit dem emf arbeiten können.

Dies ist, weil zu jedem Zeitpunkt während der Leitungswinkel kann auf der Anodenspannung oder die Aufnahme von voneinander photocouple SCR dh auftreten abhängig Blindenergieaustausch kann zwischen der Last und dem Netz, und somit von Transienten Dämpfung in der Last auftreten.

Die vorgeschlagene Vorrichtung kann srednevypryamlennogo Spannung stabilisiert werden, wenn die Rückkopplungsschaltung die Spannung von dem Ausgang des Netzgleichrichter anzuwenden.

Vorgeschlagene Stabilisator, ohne wesentliche Änderungen in dem Muster kann ein Strom- oder Spannungsstabilisierungsleistung nicht nur ohne einen Transformator in dem Primärkreis des Transformators und der sekundären und der Variante Stabilisierung tragen.

FORDERUNGEN

Thyristor Stromstabilisator Thyristorsteuerung Element in der Schaltung der Primärseite des Leistungstransformatorwicklung mit der Sekundärwicklung von dem durch den Stromsensor mit dem Leistungsgleichrichter mit dem Ausgang mit der Last verbunden ist, enthält, Niederleistungstransformatorprimärwicklung mit den Ergebnissen von einem Netzwerk verbunden ist, und die Sekundärwicklung ist an die angeschlossene Eingangsbrückengleichrichter, Pulslageregelkreis, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulspositionssteuerschaltung als mikroelektronische Spannungsregler und einem Komparator implementiert ist, wird der Ausgang des mikroelektronischen Spannungsregler über eine Integrationsschaltung mit dem invertierenden Eingang des Komparators verbunden ist, der durch Synchronisieren Diode mit dem positiven Anschluß des Brückengleichrichters verbunden ist, an dessen Ausgang ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen verbunden ist, ist der gemeinsame Punkt, der durch den Vorwiderstand an den Ausgang des mikroelektronischen Spannungsreglers verbunden ist, einen nichtinvertierenden Eingang des Komparators mit einer Referenzspannungsquelle verbunden ist, wird der Rückkopplungsausgang von mikroelektronischen Spannungsregler über den Spannungsteiler an den positiven Anschluß des Stromsensors verbunden ist, der durch in Reihe geschalteten Widerstand und Diode an eine Vergleichsreferenzspannungsquelle in Reihe geschalteten Thyristoren Optokoppler LEDs mit dem Ausgang des Komparators und die Strommikroelektronikspannungsregler, einen Komparator und eine Referenzspannung über eine Entkopplungsdiode mit dem positiven Anschluß des Brückengleichrichters verbunden begrenzen.

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Erscheinungsdatum 18.12.2006gg