Устройство для стабилизации трехфазного переменного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbtTHRM

ПРИ П)НТ СССР

) (21) 4332330/07 (22) 14,10,87 (46) 23.03,91, Бюл. К - 11 (7)) Комсомольский-на †Аму политех— нический институт, Комсомольский-наАмуре металлургический завод "Амурсталь" и Биробиджанский завод силовых трансформаторов им. 60-летия Союза

СССР (72) В,С. Климаш, С.С.Климаш, А.Р.Куделько, А.И.Закс, Ю.N.Ãóðåâè÷ и В.Н,Федяй (53) 62) 3) 6,722.)(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1056394, кл, Н 02 М 5/257, )982.

Авторское свидетельство СССР

Р 322836, кл. Н 02 M 5/02, 1970, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЛ(ЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро(l9) SU till Ä.ßß, (5))5 С 05 F 1/30, Н 02 М 5/45

2 технике, в частности K преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования и стабилизации трехфазного переменного напряжения. Цель изобретения — улучшсние массогабаритных показателей при сохранении диапазона регулирования выходного напряжения. На вольтодобавочных трансформаторах 3 и 4 происходит суммирование входного напряжения с напряжениями, формируемыми инверторами

9 и 10. Управляет инверторами 9 и 10 система 12 импульсно †фазово управ- . ления, на которую воздействует цепь обратной связи, состоящая из элемента

13 сравнения и датчика 14 напряжения, Улучшение массогабаритных показателей обусловлено тем, что в устройстве использованы трехфазные двухобмоточные трансформаторы 3 и 4, суммарная мощность которых уменьшена, 2 ил, !

1636832

Изобретение относится к электро,технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь-, зовано для узкодиапазонного регулиро5 вания или стабилизации трехфазного переменного напряжения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей при сохране( нии диапазона регулирования выходного 10 напряжения.

На фиг.l приведена блок-схема устройства для стабилизации трехфазного переменного напряжения; на фиг,2— векторная диаграмма, поясняющая прин- 15 цип действия устройства.

Устройство (фиг.l) содержит входные 1 и выходные 2 выводы, первый 3 и второй 4 трехфазные вольтодобавочные трансформаторы, образую|дне силовой 20 сумматор.:(трехфазный волътодобавочный агрегат) и имеющие соответственно первичные 5,6 и вторичные 7,8 обмотки, первый 9 и второй 10 инверторы напряжения с пофазной коммутацией, трехфазный неуправляемый выпрямитель

lI, систему 12 импульсно-фазового управления, элемент 13 сравнения и датчик 14 напряжения.

30;

Первичная обмотка 5 первого трехфазного вольтодобавочног0 трансформатора 3 соединены в звезду, включена согласно с его вторичной обмоткой 7 и подключена к выходу первого инвертора 9 напряжения с пофазной коммута- 35 цией. Первичная обмотка 6 второго трехфазного вольтодобавочного трансформатора 4 соединена в звезду, включена встречно с его вторичной обмоткой 8 и подключена к выходу второго

40 инвертора 10 напряжения с пофазной коммутацией. Вторичные обмотки 7,8 первого и второго трехфазных вольтодобавочных трансформаторов 3,4 соеди- 45 иены последовательно и включены между входными и выходными выводами 1,2, входы первого 9 и второго 10 инверторов напряжения .с пофазной коммутацией соединены параллельно и через трехфазный неуправляемый выпрямитель 11 подключены к выходным выводам 2. Первый и второй выводы системы 12 импульсно"фазового управления соответственно подключены к управляющим входам перпервого 9 и второго 10 инверторов на- 5

;пряжения с пофазной коммутацией ° Вход системы 12 импульсно-фазового управления через элемент 13 сравнения и датчик 14 напряжения подключен к выходным выводам 2.

Система 12 импульсно-фазового управления осуществляет функцию сдвига по фазе импульсов управления на первом выходе на угол g относительно „ входного напряжения, а на втором выхо-. де — на угол » -М, а угол О изменяетл ся от нуля до радиан.

Устройство работает следующим образом, Первый 9 и второй 10 инверторы напряжения с пофаэной коммутацией форми- ° руют из нерегулируемого выпрямленного напряжения регулируемые по фазе переменные напряжения

1 с

U = U e и Ц = U t. которыми питаются первичные обмотки

5 и 6 соответственно первого 3 и вто-,. рого 4 трехфазных вольтодобавочных трансформаторов. В результате этого на вторичных обмотках 7 и 8 первого и второго вольтодобавочных трансформаторов, имеющих одинаковые коэффициен-. ты трансформации, равные К/2, наводятся соответственно напряжения

К Ф К 111-о 1 К вЂ” 0 е и — — U e = — Б е

Воль тодо бав очные трансформаторы

3 и 4, суммируя напряжение на входных выводах 1 с,"напряжейиями íà BTQ ричные обмотках 7 и 8, формируют на выходных выводах 2 напряжение

1Й -job

11 = О(+ 2 (е + е )U(, которое можно преобразовать к виду

U g = U + KU cos R .

Изменяя при помощи системы 12 импульсно-фазового управления угол ц(от 0 до », обеспечивается регулирование напряжения U в пределах от U < + KUy до U(— KUk

На фиг.2 приведена векторная диг. аграмма, поясняющая принцип формиро.— вания напряжения У при регулировании фазы напряжения в сторону опережения, относительно входного напряжения на угол g „ а фазы напряжения Б в сторону отставания от входного напряжения на тот же угол 0(, .

Использование предложенного уст-. ройства позволяет плавно регулировать выходное напряжение вверх и вниз от значения входного напряжения и обес5 . 1636832 6 печить стабилизацию переменного нап-— ряжения. При этом достигается повышение жесткости внешней характеристик ки и улучшение массогабаритных пока1 зателей.

Использование выпрямителя 11 и спо. соба формирования выходного напряжения, при котором две инвертируемые вольтодобавки регулируются по фазе в разные стороны по отношению к входному напряжению, устраняет режим прерывистых токов и дроссельный режим работы вольтодобавочных трансформаторов

3 и 4, что повышает жесткость внешней характеристики устройства.

При этом достигается также улучшение массогабаритных показателей, обусловленное тем, что взамен:. трех од-. нофазных четырехобмоточных трансформаторов вольтодобавочного агрегата и трех входных трансформаторов примене-. ны две т ехфазные двухобмоточных трансформатора, суммарная мощность которых при сохранении диапазона регулирования в 4 раза меньше суммарной мощности трансформаторного оборудования, используемого в известном устройстве.

При использовании предложенного устройства для стабилизации напряжения отпадает необходимость в источниках подзаряда коммутирующих конденсаторов инверторов напряжения с пофаз.ной коммутацией, что также можно отнести к улучшению массогабаритных показателей.

Использование предложенного устройства наиболее целесообразно для стабилизации напряжения под нагрузкой на выходе участковых подстанций. Целесообразным является применение предложенного устройства в электроустановках автономных объектов, мощность ис— точников в которых соизмерима с суммарной мощностью потребителей.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации трехфазного переменного напряжения, содержащее трехфазный вольтодобавочный агрегат, включенный между входными и выходными выводами и имеющий в каж5 t0

45 дой фазе по четыре обмотки, два инвертора напряжения, синхронизированную с входным напряжением систему управления, вход которой через элемент сравнения и датчик напряжения подключен к выходным выводам, выпрямитель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабарнтных показателей при еохранении диапазона регулирования выходного напряжения, выпрямитель выполнен трехфазным неуправляемым, инверторы напряжения — трехфазными с пофазной коммутацией, а трехфазный вольтодобавочный агрегат — в виде двух трехфазных вольтодобавочных трансформаторов, имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, при этом вторичные обмотки этих трансформаторов соединены последовательно и включены пофазно между входными и выходными выводами, первичная обмотка первого трехфазного вольтодобавочного трансформатора соединена в звезду, включена согласно с его вторичной обмоткой и подключена к выходу первого инвертора напряжения с пофазной коммутацией, первичная обмотка второго трехфазного вольтодобавочного трансформатора соединена в звезду, включена встречно с его вторичной обмоткой и подключена к выходу второго инвертора напряжения с пофазной коммутацией, входы первого и второго инверторов напряжения с пофазной коммутацией соединены парал— лельно и через трехфазный неуправляемый выпрямитель подключены к выходным выводам, а в качестве синхронизированной с входным напряжением системы управления использована система импульсно-фазового управления, осуществляющая функцию сдвига по фазе импульсов управления на первом выходе íà уголь относительно входного напряжения; а на втором выходе — на угол — ОБ причем угол 06 изменяется от 0 до Ф рад, при этом первый и второй выходы системы импульсно-фазового управления подключены к управляющим входам соответственно первого и второго инверторов напряжения с пофазной комму гацией.. l636832

KUy @eeet

Составитель А.Волкова

Техред Л. Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор В.Данко

Заказ 816 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенияи:н .открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушакая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101