Стабилизатор переменного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания, в частности в стабилизаторах переменного напряжения. Техническим результатом является повышение надежности и упрощение устройства за счет перевода трансформатора из режима трансформатора тока в режим трансформатора напряжения и обратно без разрыва тока первичной обмотки с включением токоограничивающего резистора на период насыщения трансформатора. Стабилизатор переменного напряжения содержит коммутирующий блок, состоящий из коммутирующих реле, токоограничительный резистор и трансформатор, параллельно первичной обмотке которого включен конденсатор, вторичная обмотка трансформатора включена в цепь нагрузки, коммутирующий блок выполнен в виде трех переключающих реле, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты первого реле подключены к выводам вторичной обмотки трансформатора, а переключающий контакт соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора, к которой подключен нормально замкнутый контакт второго реле, переключающий контакт которого соединен со вторым выводом первичной обмотки трансформатора и с нормально разомкнутым контактом третьего реле, нормально разомкнутый контакт второго реле и переключающий контакт третьего реле подключены ко второму выводу токоограничительного резистора, нормально замкнутый контакт третьего реле присоединен к нейтральному проводу сети. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания, в частности, в стабилизаторах переменного напряжения.

Известен стабилизатор переменного напряжения (см. патент РФ №2237270, G05F 1/30, Н02М 5/12), содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок, содержащий коммутирующие элементы, подключена к выводам для подключения входного напряжения, а вторичная обмотка включена в цепь нагрузки. Параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор, а параллельно коммутирующим элементам включены RC-цепи.

Недостатком известного стабилизатора являются большие потери мощности в RC-цепях, так как их параметры должны быть рассчитаны исходя из того, чтобы в переходных режимах не происходило насыщения трансформатора.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является стабилизатор переменного напряжения (см. патент РФ №2158954, МПК7 G05F 1/30, Н02М 5/12), содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок, содержащий коммутирующие элементы, подключена к выводам для подключения входного напряжения. Коммутирующий блок выполнен в виде двух замыкающих и двух размыкающих контактов. Первичная обмотка трансформатора подключена параллельно вторичной через размыкающие контакты, последовательно с которыми включены замыкающие контакты, одноименные выводы которых соединены между собой. Параллельно ограничительному резистору, включенному между нулевым проводом и замыкающими контактами, включен замыкающий контакт третьего промежуточного реле. Параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор.

Недостатками данного устройства являются его сложность из-за большого числа коммутирующих элементов и низкая надежность, обусловленная большими коммутирующими токами и большой длительностью переходных процессов, вызванных глубоким насыщением трансформатора при параллельном включении его первичной и вторичной обмоток.

Техническим результатом изобретения являются повышение надежности и упрощение устройства.

Указанный результат достигается тем, что в стабилизаторе переменного напряжения, содержащем коммутирующий блок, состоящий из коммутирующих реле, токоограничительный резистор и трансформатор, параллельно первичной обмотке которого включен конденсатор, вторичная обмотка трансформатора включена в цепь нагрузки, первый вывод токоограничительного резистора подключен к нейтральному проводу электросети, коммутирующий блок выполнен в виде трех переключающих реле, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты первого реле подключены к выводам вторичной обмотки трансформатора, а переключающий контакт соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора, к которой подключен нормально замкнутый контакт второго реле, переключающий контакт которого соединен со вторым выводом первичной обмотки трансформатора и с нормально разомкнутым контактом третьего реле, нормально разомкнутый контакт второго реле и переключающий контакт третьего реле подключены ко второму выводу токоограничительного резистора, нормально замкнутый контакт третьего реле присоединен к нейтральному проводу электросети.

За счет оригинальной схемы включения второго и третьего реле удалось с помощью всего лишь двух реле переводить трансформатор из режима трансформатора тока в режим трансформатора напряжения и обратно без разрыва тока первичной обмотки с включением токоограничивающего резистора на период насыщения трансформатора. Это существенно упрощает устройство и повышает его надежность.

Сущность изобретения поясняется структурной схемой стабилизатора, показанной на фиг.1.

Стабилизатор переменного напряжения (фиг.1), содержит коммутирующий блок 1, состоящий из коммутирующих реле, токоограничительный резистор 2 и трансформатор 3, параллельно первичной обмотке которого включен конденсатор 4, вторичная обмотка трансформатора 3 включена в цепь нагрузки, первый вывод токоограничительного резистора 2 подключен к нейтральному проводу электросети, коммутирующий блок 1 выполнен в виде трех переключающих реле, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты первого реле 5 подключены к выводам вторичной обмотки трансформатора 3, а переключающий контакт соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора 3, к которой подключен нормально замкнутый контакт второго реле 6, переключающий контакт которого соединен со вторым выводом первичной обмотки трансформатора 3 и с нормально разомкнутым контактом третьего реле 7, нормально разомкнутый контакт второго реле 6 и переключающий контакт третьего реле 7 подключены ко второму выводу токоограничительного резистора 2, нормально замкнутый контакт третьего реле 7 присоединен к нейтральному проводу электросети.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

В исходном состоянии положения контактов переключающих реле 5, 6 и 7 коммутирующего блока 1 такое, как изображено на фиг.1, и соответствует допустимому для нагрузки уровню напряжения на входе Uвx стабилизатора. Выводы первичной обмотки трансформатора 3 через нормально замкнутый контакт второго реле 6 закорочены. При этом ЭДС и индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора 3 весьма малы, и напряжение на выходе Uвых, практически равно напряжению на входе Uвx стабилизатора.

Если напряжение на входе Uвx стабилизатора становится больше допустимого уровня, то коммутация контактов реле коммутирующего блока 1 осуществляется в следующей последовательности: нормально разомкнутый контакт третьего реле 7 замыкается, после чего замыкается нормально разомкнутый контакт второго реле 6, и затем контакты третьего реле 7 возвращаются в исходное состояние. Напряжение на выходе Uвых стабилизатора становится равным разности напряжения на входе Uвx и ЭДС вторичной обмотки трансформатора 3. В коротком промежутке времени, когда нормально разомкнутые контакты второго 6 и третьего 7 реле замкнуты, первичная обмотка трансформатора 3 подключается к напряжению на входе Uвx через токоограничительный резистор 2. Резистор 2 ограничивает ток в первичной обмотке трансформатора 3 в режиме насыщения, вызванного переходом трансформатора 3 из режима трансформатора тока в режим трансформатора напряжения. Правильно выбранные номинал токоограничительного резистора 2 и моменты коммутации контактов реле позволяют получить незначительные токи насыщения трансформатора и быстрое затухание переходных процессов. Для предотвращения дуги при переключениях контактов реле параллельно первичной обмотке трансформатора 3 включен конденсатор 4. Если напряжение на входе Uвx стабилизатора возвращается в исходное состояние, то коммутация контактов реле коммутирующего блока 1 осуществляется в следующей последовательности: нормально разомкнутый контакт третьего реле 7 замыкается, после чего контакты второго реле 6 и затем контакты третьего реле 7 возвращаются в исходные состояния.

Если напряжение на входе Uвx стабилизатора становится меньше допустимого уровня, то нормально разомкнутые контакты первого реле 5 замыкаются, после чего коммутация контактов второго 6 и третьего 7 реле осуществляется в вышеизложенной последовательности, соответствующей случаю, когда напряжение на входе Uвx стабилизатора становится больше допустимого уровня. После завершения коммутации напряжение на выходе Uвых стабилизатора становится равным сумме напряжения на входе Uвх и ЭДС вторичной обмотки трансформатора 3. Коммутация контактов первого реле 5 всегда осуществляется в бестоковом режиме, когда трансформатор 3 работает с короткозамкнутой первичной обмоткой, отключенной от нейтрального провода электросети. Безразрывное синхронизированное с фазой напряжения сети переключение первичной обмотки трансформатора 3 контактами второго и третьего реле позволяет избежать возникновение значительных перенапряжений и резко сократить длительность переходных процессов в трансформаторе, что существенно повышает надежность устройства.

Стабилизатор переменного напряжения, содержащий коммутирующий блок, состоящий из коммутирующих реле, токоограничительный резистор и трансформатор, параллельно первичной обмотке которого включен конденсатор, вторичная обмотка трансформатора включена в цепь нагрузки, первый вывод токоограничительного резистора подключен к нейтральному проводу электросети, отличающийся тем, что коммутирующий блок выполнен в виде трех переключающих реле, нормально разомкнутый и нормально замкнутый контакты первого реле подключены к выводам вторичной обмотки трансформатора, а переключающий контакт соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора, к которой подключен нормально замкнутый контакт второго реле, переключающий контакт которого соединен со вторым выводом первичной обмотки трансформатора и с нормально разомкнутым контактом третьего реле, нормально разомкнутый контакт второго реле и переключающий контакт третьего реле подключены ко второму выводу токоограничительного резистора, нормально замкнутый контакт третьего реле присоединен к нейтральному проводу электросети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в схеме управления коэффициентом мощности и к универсальному сетевому источнику электропитания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в схеме управления коэффициентом мощности и к универсальному сетевому источнику электропитания.

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться при проектировании стабилизаторов напряжения, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей и других элементов автоматики и вычислительной техники.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе электроснабжения потребителей, расположенных вдоль трасс. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано и может быть использовано в силовой электронике. .

Изобретение относится к источникам электропитания. .

Изобретение относится к системам беспроводной связи, а именно к способам и устройствам для уменьшения мощности в приемопередатчике. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам разряда ЭХИТ. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в повышающих преобразователях. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано при разработке и изготовлении вторичных источников электропитания, содержащих в качестве стабилизирующего устройства линейный аналоговый стабилизатор напряжения компенсационного типа с фиксированным значением выходного напряжения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизирующим преобразователям напряжения

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии

Изобретение относится к системе регулирования тока, которая содержит по меньшей мере одну продольную ветвь с линейным продольным регулятором для формирования сигнала регулирующего воздействия, причем продольный регулятор соединен с полупроводниковым исполнительным элементом, который подключен к питающему напряжению, соотнесенному с массой, и к которому на выходной стороне приложено выходное напряжение, соотнесенное с массой

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания, в частности в стабилизаторах переменного напряжения

Наверх