Устройство для регулирования или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения



Устройство для регулирования или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения
Устройство для регулирования или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения

 


Владельцы патента RU 2514272:

Василенко Валерий Дмитриевич (RU)
Каганский Борис Абрамович (RU)

Изобретение относится к области электротехники. Устройство для регулирования и или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения содержит исполнительный элемент, выполненный в виде двух последовательно включенных понижающего и повышающего трансформаторов, а также блок управления. Одна часть магнитопровода понижающего трансформатора и одна часть магнитопровода повышающего трансформатора выполнены в виде одной единой для обеих магнитопроводов части магнитопровода и с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части магнитопроводов, причем максимальному сечению вводимой части магнитопровода понижающего трансформатора соответствует минимальное сечение вводимой части магнитопровода повышающего трансформатора, а минимальному сечению вводимой части понижающего трансформатора соответствует максимальное сечение вводимой части повышающего трансформатора. Технический результат - повышение энергетических характеристик. 2ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.

Известно устройство для регулирования однофазного или трехфазного напряжения, содержащее трансформатор дискретного типа. Недостаток - сложность устройства [1].

Известно устройство для стабилизации фазных и линейных напряжений трехфазной сети, содержащее трехфазный стабилизатор [2]. Недостаток - сложность и большая установленная мощность трансформаторных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы и исполнительный элемент на основе двух последовательно включенных трансформаторов понижающего и повышающего см. [3].

Недостаток - большая установленная мощность трансформаторного оборудования и большие потери из-за наличия обмоток подмагничивания и увеличенного расхода провода обмоток.

Цель изобретения - повышение энергетических характеристик и снижение массы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы A1, N1 для подключения питающей сети и выходные зажимы А2, N2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде двух последовательно включенных понижающего и повышающего трансформаторов, и блок управления, связанный с выходными и или входными зажимами, одна часть магнитопровода понижающего трансформатора и одна часть магнитопровода повышающего трансформатора выполнены в виде одной единой для обеих частей магнитопровода части магнитопровода с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части, причем максимальному сечению вводимой части магнитопровода понижающего трансформатора соответствует минимальное сечение вводимой части повышающего трансформатора, а минимальному сечению вводимой части понижающего трансформатора соответствует максимальное сечение вводимой части магнитопровода повышающего трансформатора

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

На фиг.1 представлена принципиальная схема однофазного устройства, на фиг.2 - внешний вид трансформаторной части устройства для двух положений подвижной части магнитопровода устройства, а на фиг.3 - внешний вид трансформаторной части трехфазного устройства при трехфазном магнитопроводе и одном из возможных положений подвижной части магнитопровода. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки А2, N2 и исполнительный элемент в виде двух последовательно включенных понижающего 1 и повышающего 2 трансформаторов, имеющих каждый одну единую для обеих магнитопроводов часть магнитопровода 3, с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части магнитопроводов 4 и 5. Понижающий трансформатор 1 имеет обмотки 6 и 7, а повышающий трансформатор 2 - обмотки 8, 9, установленные на неподвижных частях магнитопроводов трансформаторов 1 и 2 соответственно. Верхнее ярмо магнитопровода 3 трансформаторов 1 и 2 выполнено подвижным с одной степенью свободы.

Блок управления 10, связанный с выходными и или с входными зажимами. Конструкция магнитопроводов обеспечивает передвижение подвижной его части 3 относительно неподвижных частей магнитопроводов трансформаторов 1 и 2 от блока управления 10. В режиме стабилизации устройство работает следующим образом. При максимальном, по диапазону компенсируемых изменений, входном напряжении блок управления обеспечивает такое положение подвижной части 3 магнитопровода, при котором максимальное сечение вводимой части магнитопровода обеспечивается для понижающего трансформатора 1 и минимальное сечение вводимой части магнитопровода - для повышающего трансформатора 2. В этом случае реактивное сопротивление обмоток трансформатора 2 уменьшается до значений, близких к активному сопротивлению обмоток. Таким образом трансформация напряжения обеспечивается понижающим трансформатором 1, так что напряжение на выходе равно номинальному. При снижении входного напряжения происходит уменьшение вводимой части магнитопровода 3 для понижающего трансформатора и увеличение вводимой части магнитопровода 3 для повышающего трансформатора таким образом, пока выходное напряжение не станет равным номинальному выходному напряжению. При минимальном, по диапазону компенсируемых изменений, входном напряжении блок управления обеспечивает такое положение подвижной части 3 магнитопровода, при котором максимальное сечение вводимой части магнитопровода обеспечивается для повышающего трансформатора 1 и минимальное сечение вводимой части магнитопровода для понижающего трансформатора 2. В этом случае реактивное сопротивление обмоток трансформатора 2 уменьшается до значений близких к активному сопротивлению обмоток. Таким образом трансформация напряжения обеспечивается повышающим трансформатором 2, так что напряжение на выходе равно номинальному. Из трех однофазных устройств может быть составлен один трехфазный, а при выполнении магнитопровода в виде одного трехфазного одно из возможных положений подвижной части магнитопровода в этом варианте показано на фиг.3 и в этом случае возможно применение одной подвижной части магнитопровода для трехфазного устройства

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в снижении массы устройства, повышении энергетических характеристик, благодаря исключению обмоток подмагничивания, уменьшению средней длины витка силовых обмоток.

Источники информации

1. Электротехнический справочник. Москва, издательство МЭИ, 1998, стр.134, рис.24.15.

2. Патент РФ №2313818 G05F 1/22.

3. Трансформаторные и трансформаторно-тиристорные регуляторы-стабилизаторы напряжения. Москва, издательство ЭНЕРГИЯ, 1969, стр.11, рис.1-1.

Устройство для регулирования и или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения, содержащее входные и выходные зажимы, исполнительный элемент, выполненный в виде двух последовательно включенных понижающего и повышающего трансформаторов, и блок управления, связанный с выходными и или входными зажимами, отличающийся тем, что с целью повышения энергетических характеристик и снижения массы, одна часть магнитопровода понижающего трансформатора и одна часть магнитопровода повышающего трансформатора выполнены в виде одной единой для обеих магнитопроводов части магнитопровода и с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части магнитопроводов, причем максимальному сечению вводимой части магнитопровода понижающего трансформатора соответствует минимальное сечение вводимой части магнитопровода повышающего трансформатора, а минимальному сечению вводимой части понижающего трансформатора соответствует максимальное сечение магнитопровода повышающего трансформатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам для питания электротехнических устройств. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве зависимого, т.е. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам питания радиоэлектронной аппаратуры, и может быть использовано для стабилизации и регулирования переменного напряжения, построения преобразователей и стабилизаторов переменного напряжения с широким диапазоном входного напряжения и повышенными требованиями к форме выходного напряжения и точности стабилизации.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи мощности на нагрузку. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования или стабилизации напряжения силовых и преобразовательных трансформаторов, в частности для питания индивидуальных потребителей в сетях с нестабильными параметрами.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для симметрирования многофазных и однофазных нагрузок с изменяющимися во времени параметрами. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам регулирования переменного напряжения, причем таким, у которых величина выходного напряжения значительно - в 1,5 раза и более - отличается от входного.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения, в частности, в точных, быстродействующих стабилизаторах переменного напряжения.

Изобретение относится к области электротехники. Трехфазный емкостный преобразователь для электропитания активной нагрузки содержит две группы из последовательно соединенных диода и накопительного конденсатора и две группы из последовательно включенных тиристора и интегрирующего конденсатора, включенных параллельно к соответствующим накопительным конденсаторам. При этом две группы из последовательно включенных диода и накопительного конденсатора подключены к двум фазам трехфазной электрической сети по схеме удвоения напряжения (схеме Латура), интегрирующие конденсаторы групп из последовательно соединенных тиристора и интегрирующего конденсатора включены между собой последовательно и параллельно активной нагрузке и устройству защиты, а управляющие электроды тиристоров связаны с блоком управления тиристорами, входы которого подключены к трехфазной сети. Блок управления тиристорами содержит резисторный сумматор-делитель напряжения, компаратор, две управляющие цепи. Первая цепь состоит из последовательно связанных инвертора, первой дифференцирующей цепи, первого одновибратора запускающих импульсов с усилителем мощности и первого выходного трансформатора, а вторая - из последовательно связанных второй дифференцирующей цепи, второго одновибратора запускающих импульсов с усилителем мощности и второго выходного трансформатора. Технический результат - расширение области применения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно в сельской местности и пригородных садоводствах, электроснабжение которых осуществляется от трансформаторных подстанций (ТП) с достаточно протяженными воздушными линиями электропередачи, к концу которых сетевое напряжение недопустимо снижается, что нарушает качество предоставляемой услуги энергосбытовыми организациями. Технический результат - повышение уровня напряжения. Устройство состоит из параллельно подключенных к проводникам сети двух мостовых схем с разным направлением проводимости соответственно для положительных и отрицательных полупериодов переменного напряжения электросети, каждая из которых включает две цепи из последовательно связанных электролитического конденсатора и силового транзистора, причем свободные выводы конденсаторов первой и второй ветви каждой мостовой схемы включены соответственно к фазному и нулевому проводникам электросети, в диагоналях мостовых схем включены тиристоры, обеспечивающие последовательное включение конденсаторов каждой из мостовых схем к проводникам электросети во второй и четвертой четвертях периодов переменного напряжения соответственно для первой и второй мостовых схем, а управление работой транзисторов и тиристоров по заданному алгоритму осуществлено блоком управления транзисторами и тиристорами. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения. Способ управления при шунтировании блока питания включает в себя: измерение первого трехфазного выходного электрического сигнала; вычисление соответственно составляющих первых прямой и обратной последовательностей первого трехфазного выходного электрического сигнала; формирование заданных составляющих прямой и обратной последовательностей фаз, чтобы соответственно выполнить автоматическую компенсацию составляющих первых прямой и обратной последовательностей, таким образом, выводя составляющие вторых прямой и обратной последовательностей; сложение вторых составляющих прямой и обратной последовательностей и вывод второго трехфазного выходного электрического сигнала в заданном режиме. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники и содержит трехфазный трехстержневой трансформатор, обмотки которого соединены встречно в зигзаг. Свободные выводы первых обмоток подключены к входным зажимам, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую нулевую точку для подключения однофазных нагрузок. В две фазы обмоток трёхстержневого трансформатора введены вольтодобавочные обмотки, обеспечивающие повышение или понижение напряжения питающей сети соответствующих фаз и выводы которых соединены с автоматическим переключателем фаз. Автоматический переключатель фаз соединен также с входным выводом первичной обмотки третьей фазы, а также с нулевым выводом первичных обмоток, включенных в зигзаг и выходными зажимами нормализатора. 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых системах электроснабжения автономных объектов, а также в устройствах плавного пуска двигателей переменного напряжения. Технический результат заключается в создании более простого m-фазного регулятора переменного напряжения. Для этого заявленное устройство содержит m-высокочастотных трансформаторов со средней точкой, к вторичной стороне которых подключены полностью управляемые ключи переменного тока, причем в него дополнительно введены два диодных m-фазных моста с двумя дополнительными транзисторами в каждом мосту, при этом выводы одних половинок первичных обмоток трансформаторов подключены к входам одного диодного m-фазного моста, а выходы соответствующих вторых половинок первичных обмоток трансформаторов подключены к входам второго диодного m-фазного моста, к выходам мостов подключены по два последовательных транзистора, средние точки которых соединены с общей точкой источника питания. 3 ил.

Стабилизатор напряжения трансформаторных подстанций предприятий относится к электротехнике, в частности к электроэнергетическим системам, и может быть использован для стабилизации напряжения питания потребителей трансформаторных подстанций промышленных и агропромышленных предприятий, предусматривающих подключение электронагревателей для дополнительного обогрева помещений, нагрева воды и т.п., а также объектов мясомолочной и пищевой промышленности, в технологических процессах которых требуется непрерывная подача пара. Стабилизатор трехфазного напряжения содержит вольтодобавочный трансформатор и два трехфазных ключа с общей системой управления. Первичные обмотки силовых трансформаторов основной и вспомогательной подстанций предприятия подключены к сети через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, вторичные обмотки силовых трансформаторов этих подстанций подключены к потребителям предприятия, а вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора одними выводами подключена к дополнительному электронагревателю и к первому трехфазному ключу, а другими к вторичной обмотке силового трансформатора вспомогательной подстанции, предназначенной для собственных нужд предприятия, к которой также подключен основной электронагреватель. Дополнительный электронагреватель выполнен из двух последовательно соединенных электронагревательных элементов, к точкам соединения которых подключен второй трехфазный ключ, а система управления выполнена с возможностью формирования управляющих импульсов для первого и второго трехфазных ключей и поочередного регулирования их длительности от периода коммутации до нуля, причем сначала у первого ключа при изменении сигнала управления от максимального положительного значения до нуля, а затем у второго ключа при изменении сигнала управления от нуля до максимального отрицательного значения, при этом сигнал управления поступает на систему управления с входа датчика отклонения выходного напряжения основной подстанции, питающей наиболее ответственные потребители предприятия. Технический результат от решения поставленной задачи заключается в рациональном энергопотреблении вследствие улучшения качества напряжения и тока на входе и выходе трансформаторных подстанций и снижения в связи с этим потерь, а также улучшении формы напряжения питания потребителей и повышении точности и быстродействия поддержания его на заданном уровне вследствие существенного уменьшения глубины модуляции добавочного напряжения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах распределения переменного тока. Технический результат состоит в повышении эффективности за счет снижения потребления индуктивных и емкостных нагрузок и фильтрации помех и скачков переходных процессов. Многообмоточный дроссель для стабилизатора питания цепи переменного тока содержит магнитный сердечник с первым, вторым и третьим магнитными стержнями, параллельными друг другу. Первая обмотка намотана на первый магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Вторая обмотка намотана на второй магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Третья обмотка намотана на третий магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Четвертая обмотка сформирована из ближайшего ко второму выводу участка первой обмотки. Четвертая обмотка намотана на наружной части второго вывода третьей обмотки. Пятая обмотка сформирована из ближайшего ко второму выводу участка третьей обмотки. Пятая обмотка намотана на наружной части второго вывода первой обмотки. В стабилизаторе питания цепи переменного тока использован один или нескольких таких дросселей. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство, обеспечивающее электромагнитную совместимость работы электрооборудования с регулируемым магнитным потоком, содержит Ш-образный сердечник с намотанными на него катушками возбуждения, вольтодобавки и управления. Обмотки возбуждения W11 и W12 имеют одинаковое число витков и включены встречно-последовательно. Катушки вольтодобавки W21 и W22 соединены последовательно с нагрузкой такой полярностью, что одна из них работает для повышения, а другая для понижения напряжения на нагрузке. Обмотки управления W31 и W32 соединены через тиристорные пары таким образом, что W31+W32=W3=const. Технический результат - расширение диапазона регулирования. 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым регуляторам электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке, в том числе в бортовых системах электроснабжения автономных объектов, а также в устройствах плавного пуска двигателей переменного напряжения. Трехфазный регулятор напряжения, состоящий из трех основных однофазных конверторов, содержащий ключи переменного тока и высокочастотные трансформаторы со средней точкой, ключи переменного тока подключены к концам первичной и вторичной обмоток высокочастотного трансформатора, в него дополнительно введены входные "Г-образные" LC-фильтры, дополнительные однофазные конверторы, выполненные идентично основным однофазным конверторам, включенные своими выходами последовательно в каждую фазу трехфазного регулятора между выходом основного однофазного конвертора и фазой нагрузки, входы основных однофазных конверторов включены между общей точкой соединения в звезду конденсаторов входных "Г-образных" LC-фильтров и выходом входного "Г-образного" LC-фильтра соответствующей фазы, а входы каждого дополнительного однофазного конвертора включены между выходами входных "Г-образных" LC-фильтров двух других фаз. Технический результат - трехфазный регулятор напряжения может обеспечить входной ток с любым фазовым соотношением по отношению к входному напряжению, а следовательно, и любое значение входного коэффициента мощности, в том числе и единичный, независимо от коэффициента мощности нагрузки, кроме того, обеспечивается более высокая эффективность использования трансформатора по типовой мощности и пониженное обратное напряжение на ключах. Кроме того, в рассмотренной системе регулирования напряжения имеется возможность повышения напряжения на его выходе по сравнению с напряжением на входе, что используется для регулирования и стабилизации напряжения на нагрузке на номинальном уровне при снижении входного напряжения ниже номинального. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многокаскадных высоковольтных преобразователях частоты, фазы которых состоят из группы последовательно соединенных силовых преобразовательных ячеек. Технический результат - уменьшение колебаний электроэнергии, потребляемой преобразователем из сети при изменениях его нагрузки. В каждой фазе преобразователя частоты последовательно соединены однофазные ячейки (1-5), входы которых подключены к вторичным обмоткам многообмоточного силового трансформатора (6). Каждая однофазная ячейка содержит управляемый выпрямитель (7), инвертор (8) напряжения с широтно-импульсной модуляцией и блок управления (12). Выход инвертора (8) шунтирован первым коммутатором (9). В каждой фазе преобразователя часть однофазных ячеек снабжена накопителем электроэнергии (10), который через второй коммутатор (11) подключен к выходу выпрямителя (7). Блок управления (12) каждой однофазной ячейки, снабженной накопителем (10), выполнен с возможностью перевода этой ячейки в режим накопления энергии и в режим выдачи накопленной энергии. В первом из этих режимов выпрямитель (7) и коммутаторы (9) и (11) включены, а инвертор (8) выключен. Во втором режиме выпрямитель (7) и коммутатор (9) выключены, коммутатор (11) включен, инвертор (8) включен и работает. 2 ил.
Наверх