Патент ссср 434396

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («) 434396

Союз Соеетсник

Социалистимескеа

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.12.72 (21) 1858451/24-7 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовапо 30.06.74. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 28.10.74 (51) М. Кл. 6 05f 3/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Il0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

Я. Я. Ярвик

Таллинский политехнический институт (71) Заявитель (54i) ТРЕХФАЗНЪ|Й ФЕРРОМАГНИТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯ)КЕН ИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для стабилизации и регулирования напряжения трехфазных потребителей широкого класса мощности (от десятков вольтампер до несколько сот мегавольтампер).

Известны трехфазные ферромагнитные стабилизаторы напряжения, содержащие исполнительный и измерительный органы и цепь об ратной связи.

Регулирование выходного напряжения в таких стабилизаторах осуществляется путем изменения величины индуктивности силовой цепи управляемых ферромагнитных элементов.

Система управления стабилизаторов, как правило, достаточно сложна и содержит измерительный, опорный, выпрямительный и усилительный органы. Сигналы опорного и измерительного органов в усилителе оравниваются и усиливаются, после чего подаются в цепь управления исполнительного элемента. B некоторых схемах для упрощения системы управления роль опорного. измерительного и усилительного элементов выполняет дроссель насыщения.

Управляемые ферромагнитные элементы и дроссели насыщения искажают кривую потребляемого тока. Мероприятия по снижению степени искажений и ослабления магнитной связи рабочих и управляющих обмоток делают конструкцию этик аппаратов сложной и гро моздкой, а наличие нескольких магнитосвязан ных обмоток существенно повышает их инер ционность.

Цель изобретения — обеспечение синусоидальности тока и расширение диапазона мощностей.

Для этого исполнительный орган выполнен в виде трехфазного управляемого реактора с

10 вращающимся магнитным полем, подключенного к выходным зажимам, а измерительный орган — в виде трехфазного насыщающегося реактора с вращающимся магнитным полем, который через цепь об ратной связи соединен с одной из обмоток управления исполнительного органа.

На фиг. 1 изображена электрическая схема предложенного стабилизатора; на фиг. 2 — характеристики управляемого и насыщающегося

20 реакторов с вращающимся магнитным полем.

Стабилизатор имеет в качестве исполнительного органа управляемый реактор 1 с трехфазной обмоткой 2 и обмотками 3 и 4 управления, согласующий элемент 5 и выпрямитель25 ный мост 6, питающий обмотку 3 управления, цепь измерительного opra»a, состоящую из насыщающегося реактора 7, элемента 8, согласующего действительный наклон характеристики насыщающегося реактора с требуемым, 30 и выпрямительного моста 9.

Стабилизацию и регулировку напряжения на нагрузке 10 осуществляют, изменяя индуктивное сопротивление управляемого реактора путем изменения управляющего тока 1, в цепи подмагничивания (ток 1,-. пропорционален току

1„р насыщающегося реактора: 1; = К1„ ). При увеличении напряжения на выходе управляемого реактора 1 резко воз растает ток насыщающегося реактора 7 (см. на фиг. 2 вольтамперную характеристику — кривая 11) .

Имея, например, исходную рабочую точку 12, переходим в точку 13. Обмоткой 3 характеристика управляемого реактора (кривая 14) смещена от нуля направо. Благодаря этому выпрямленный ток насыщающегося реактора осуществляет параметрически отрицательную обратную связь и при росте напряжения на входе размагничивает управляемый реактор, то есть возрастает индуктивное сопротивление реактора (см. точка 15 на кривой 14) и падение напряжения на нем. Это изменение падения напряжения на управляемом реакторе и стабилизирует напряжение потребителя. При уменьшении напряжения питания, благодаря уменьшению тока в обмотке 4 управления, реактивное сопротивление, а следовательно, и падение напряжения на реакторе 1 уменьшаются.

Реакторы, насыщающийся и управляемый с вращающимся магнитным полем, имеют одинаковую конструкцию, например конструкцию с торроидально-торцовой магнитной системой, являющейся особенно технологичной. В насыщающемся реакторе в отличие or управляемого увеличение потребляемого тока происходит не за счет постоянного подмагничивания, а за счет насыщения магнитной системы переменным магнитным полем трехфазной обмотки, поэтому обмотки управления у него могут отсутствовать.

434396

Подобные трехфазные симметричные системы являются уравновешенными нелинейными системами, которые обладают свойством условной линейности. В таких цепях изменение напряжения и тока во времени происходит по одному и тому же гармоническому закону, но между действующими значениями напряжения и тока существует нелинейная зависимость.

Кроме того, в таких системах суммарный магнитный поток трех фаз в любой момент в ремени равняется нулю. Поэтому переменное напряжение на выводах торроидальных обмоток управления отсутствует.

Благодаря перечисленным свойствам реакто15 ры в нормальных рабочих режимах не генерируют высших гармонических, вследствие этого отсутствует необходимость в сложных магнитных системах и компенсационных обмотках. подавляющих высшие га рмонические.

20 Поэтому по сравнению с управляемыми дросселями они получаются более простыми, компактными и пригодными для изготовления на большие мощности.

Предмет изобретения

Трехфазный ферромагнитный стабилизатор напряжения, содержащий исполнительный и измерительный органы, цепь обратной связи, 30 отличающий с я тем, что, с целью обеспечения синусоидальности тока и расширения диапазона мощностей, исполнительный орган выполнен в виде трехфазного управляемого реактора с вращающимся магнитным полем, 35 подключенного к выходным зажимам, а измерительный орган — в виде трехфазного насыщающегося реактора с вращающимся магнитным полем, который через цепь обратной связи соединен с одной из обмоток управления ис40 полнительного органа.

434396

Фиг. < 2

7нр

Составитель Г. Стоянов

Техред А. Куклина

Корректор В. Брыксина

Редактор А. Купрякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2907/!3 Изд, № 1750 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5