Устройство для регулирования и стабилизации напряжения переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ (,ВИ lETFJlb(:TÂÓ (I1) 422332

Союз Советских

Соцкаяксткческкх

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио130770 (21) 1458020/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 050578. Бюллетень № 17 (45) дата опубликования описания 120478 (53) М. Кл.

G. 05 F 1/16

Гоардаративииыа иотаитот

Вороти Миоиатраи ИВР ио,лолам иэааротоиий и отирытий (M) УДК

621.316.722.07 (088.8) В.К. Лебедев, Ю.Д. Гупало, В.А. Троицкий, Н.Г. Белый, В.A. Нагайцев, Б.В. Нудельман, A.È. Краснов, Ю.И. Борю и Д.Н. Паршин (72) Двторы изобретения (71) 3

Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ

НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к регуляторам и стабилизаторам напряжения большой мощности.

Известно устройство для регулирования и стабилизации напряжения переменного тока, содержащее трансформатор с магнитной коммутацией, дифференциальным подмагиичиванием, ярем с обмотками управления и схему управления, сос- 10 тоящую иэ измерительного узла, реле и источника питания.

Цель изобретения — получение возможности непрерывного плавного глубокого регулирования, снижение веса активных lS материалов, повышение энергетических показателей,улучшение формы кривой выходного напряжения .и снижение трудоемкости изготовления устройства.

Для этого устройство снабжено трех- 20 позиционным поляризованным реле с временныаи задержками, вход которого подключен к обмоткам управления ярем, а выход — к переключению отпаек трансформатора.Кроме того, обмотки питания схемы управления наматываются на стержни обоих окон силового трансформатора, причем отношение чисел витков в окнах трансформатора такое же, как и в силовых обмотка. При отсутствии необходимости гальванического разделения выходього напряжения и напряжения сети трансформатор выполняется по автотрансформаторной схеме.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема трансформатора с магнитной коммутацией дифференциальным подмагничиванием ярем; на фиг. 2 схема поляризованного реле и схема управления переключением отпаек трансформатора по запасу И)егулирования; на фиг. Зо. и 36 — принципиальные электрические схемы силовой части трансформатора с магнитной коммутацией, выполненные по автотрансформаторной схеме.

Каждому положению резистора %1 электрической схемы (фиг. 1) Соответствует некоторое значение выходного напряжения трансформатора, которое поддерживается постоянным как при изменениях нагрузки, так и прн колебаниях напряжения сети, т.е. устройство в любсмч положения работает как стабилизатор напряжения.

Процесс стабилизации происходит следующим образом.

Выходное напряжение трансформатора подается на измерительный узел HY. В зависимости от величины выходного напряже ни я подключен ное в ход зм к и эмери тельному узлу реле Р то включается, то

422332 отключается, подавая питание то на обмотку управления ОУ1,то на обмотку ОУ2, С точек в, г. Фиг. 1 переменное напряжение будет, сниматься по знаку.

Если сопротивление резистора К увеличивается, начиная с некоторого минима,льного значения, то выходное напряжение возрастает. Относительная продолжйтельность включения одной обмотки управления увеличивается, а относительная продолжительность включения другой — уменьшается. При каком-то значении резистора К1 одна обмотка включится полностью (на длительное. время), а другая отключится. Между точками в,г фиг. 1 установится постоянное напряжение определенной полярности. Дальнейшее увеличение сопротивления резистора Вт беэ переключения отпаек обмоток трансформатора не приведет к возрастанию выходного напряжения. Запас регулирования исчерпан.

Напряжение с точек a,ã подключено на нход поляризованного реле ПР(фиг.2) которое благодаря задержке времени, получаемой с помощью резистора к2 и конденсатора С не реагирует на переменное напряжение. Когда запас регулирования исчерпан, на вход ПР подается постоянное напряжение. С выдержкой времени, определяемой параметрами R2 и С, реле ПР и переключатель П (фиг. 1) перейдет н другое, положение, н котором опять будет протекать процесс стабилизации. На точки н, г поляризованного реле вновь,будет подаваться переменное надряжение. Реле ПР и переключатель отпаек не изменят своего положения до тех пор, пока .на данной отпайке не будет исчерпан запас регулирования в ту или другую:сторону и пока на поляризованное реле.не будет подано постоянное напряжение той или другой полярности. При этом вновь произойдет переключение реле ПР и переключателя П в соответствующее положение.

На Фиг. 1 показан тиристорный переключатель на две отпайки (два положения). Схема управления поджиганием тиристоров выполнена так, что угол зажигания минимален и не регулируется, т.е. тиристоры работают как безынерционные контакторы. Переключатель отпаек может быть выполнен также на электромагнитных контакторах, дросселях насыщения и других элементах. Количество отпаек может быть равно двум, трем н больше. Принцип переключения по запасу регулирования при этом не меняется.

Для питания схемы управления трансформатора с магнитной коммутацией витков обычно применяют отдельный трехфаз ный трансформатор соответствующей мощности. Вес активных материалов и трудоемкость изготовления могут быть умень- шены,если вместо отдельного трансформатора обмотки питания схемы управления намотать на стержни силового трансформатора. Но для того, чтобы напряжение питания не колебалось при измерении подмагничивания ярем, нужно эти обмотки разнести по двум окнам трансформатора. Отношение чисел витков н окнах для обмоток питания должно быть таким же, как и для силовых обмоток.

В тех случаях, когда не требуется гальванически разделять выходное напряжение и напряжение сети, нес активных материалов и трудоемкость изготовления еще уменьшатся выполнением трансформатора с магнитной коммутацией по авторансформаторной схеме.

15 На фиг ° За показана антотрансформаторная схема на три отпайки, позволяющая получить глубокое непрерывное регулирование выходного напряжения практически до нуля.

2О Обмотки W верхнего окна автотрансформатора с помощью переключателя

Q, подключаются к раэличньм точкам обмоток нижнего окна, включенных по схеме звезда .

25 Для меньшей глубины регулирования или только для стабилизации напряжения (фиг. 3 д ) обмотки ю3 верхнего окна подключены постоянно к определенным точкам обмоток Ы2 нижнего окна.

30 Переключатель tl изменяет число виткон соединением н звезду концон или отпаек обмоток Ж2 нижнего окна антотрансформатора.

Фор ула изобретения

35 1. Устройство для регулирования и стабилизации напряжения переменного тока, содержащее трансформатор с магнитной коммутацией дифференциальным подмагничинанием ярем с упранляющими обмотка40 ми, переключатель отпаек трансформатора и схему управления, состоящую из измерительного узла., реле и источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью получения возможности неп45 рерывного, плавного, глубокого регулирования, снижения веса активных материалов, уменьшения трудоемкости изготовления устройства, повышения энергетических показателей и улучшения формы кривой выходного напряжения, оно снабжено трехпозиционным поляризованным реле с временныки задержками, вход которого подключен к управляющим обмоткам ярем, а выход — к переключателю отпаек

55 трансфор атора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что обмотки питания схемы управления намотаны на стержни обоих окон силового трансформатора, при60 чем отношение чисел витков в окнах ныдолняется таким же, как и для силовых обмоток. устройство но пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что трансформатор выполнен по антотрансформаторной схе65 ме.

422332

:оставитель В, Круглова

Техред 3 Фанта 1<орректор Н, liовалева

Редактор Е, Иесропова

Заказ 2446/40 Тираж 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров ССС1 по делам изобретении и огкрытий

113035, Москва, m-35, Раушская наЬ., д. 4/ э

Проектная, 4

Филиал ШШ Патент, r. Ужгород, ул.

1 ! ! !

I !

1 ! ! ! ! ! ! ! ! ! !