Устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

 

О" й- :И"C-.А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскик

Социалистических

Республик " 696430

asxovc ОeV CsegaraabCXsV (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 22.06.77 (21) 2499313/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Опубликовано 05.11,79, Бюллетень %41

Дата опубликования описания 10, 1 1.79 (53)М. Кл.

G 05 F 1/14

Гасударственный комитет

СССР

IIo делам изобретений н открытий (53) УД К 6 2 1 3 16 .722, (088.8)

А, А. Асабин, B, A. Сучков, И. М. Туманов, А. И. Уткин и В. С. Шлентов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике и может быть использовано, например, для регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой в электрохимическом производстве. Известно устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержашее вольтодобавочный блок, выполненный в виде двух вспомогательных трансформаторов, выход кото1О рого через контакты переключателя соединен с отводами регулировочной обмотки, а его вход через управляемые ключи связан с дополнительной обмоткой основ15 ного трансформатора.

Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования из-за конечного числа дискретных уровней напряжения на выходе регулировочной обмотки, а также возможность закорачивания дополнительной обмотки основного трансформатора при сбоях в системе управления тиристорными ключами.

Целью изобретения является повыше« ние точности регулирования выходного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено вспомогательным двухступенчатым переключателем, а дополнительная обмотка выполнена секпионированной, все отводы которой через контакты вспомогательного переключателя и управляемые ключи соединены с входом вольтодобавочного блока, что позволяет резко увеличить число дискретных уровней выходного напряжения, а следовательно, повысить точность регулирования.

На фиг. 1 изображена алектрическая схема устройства при питании от,одно« фазной сети; на фиг. 2 — алектрическая схема устройства при питании от трехфазной сети.

Устройство содержит основной трансформатор 1, первичную 2 и регулировочную 3 обмотки трансформатора 1, отводы 4-9 регулировочной обмотки 3, до6430 4 з .69 полнительную обмотку 10 трансформатора 1; основные переключатели 11 и 12, вспомогательные трансформаторы 13, 14 вольтодобавочного блока, вторичные 15, 16 и первичные 17, 18 обмотки вспомогательных трансформаторов 13 и 14, соответственно, уяравляемые ключи 19, отводы 20-24 вспомогательной обмотки

10, вспомогательные переключатели 25, 26, вольтодобавочный блок 27, входные

28, 29 и выходные 30, 31 выводы уст ройства, соответственно, основные переключатели 32, вспомогательные переключатели 33, вспомогательные трансформаторы 34, первичные 35 и вторичные 36 обмотки вспомогательных трансформато« ров 34 соответственно управляемые ключи 37, вспомогательную обмотку 38.

Рассмотрим принцип работы устройства на примере уменьшения выходного напряжения.

Максимальное напряжение на нагрузке будет, когда отвод 4 регулировочной обмотки 3 через контакты основных переключателей 11 и 12 подключен к выходному выводу 31 устройства, а отвод 20 дополнительной обмотки 10 через контакты вспомогательных переключателей

25 и 26 соединен с входом вольтодобавочного блока 27. При атом величина напряжения будет равна сумме максимального напряжения регулировочной обмотки 3 основного трансформатора 1 и полного напряжения вторичной обмотки 15 (17) вспомогательного трансформатора

13 (14), соответствующего напряжению одной секции регулировочной обмотки 3 основного трансформатора 1. Переключатели 25 и 26 (платы б ) находятся при атом в верхнем положении как показано на фиг. 1) и обеспечивают работу вольтодобавочного блока 27 в режиме добавка". Импульсы управления на управляемые ключи 19 подаются постоянно, и первичные обмотки 16 и 18 вспомога, тельных трансформаторов 14 и 13 в течение всего периода питающего питания находятся под напряжением.

"Точное" регулирование напряжения на выход(ных выводах 30 и 31 осуществляется переключением отводов 20-24 вспомогательной обмотки 10 с помощью вспомогательных переключателей 25 (платы "а ). Для этого сначала размыкают цепь управляемого ключа 19 вспомогательного трансформатора 13, который переходит в режим холостого хода.

В результате цепь переключателя 25 полностью обесточивается, а ток нагрузки перераспределяется в цепь вторичной обмотки 17 вспомогательного трансформатора 14 и на время переключения увеличивается через нее в два раза.

Затем пер еключател ем 2 5 (плата " а ) обесточенная цепь отвода 20 разрывается, и замыкается цепь отвода 21 дополнительной обмотки 10, после чего управляемый ключ 19 вспомогательного трансформатора 13 замыкается, а вспомогательного тарнсформатора 14 размыкается.

Ток нагрузки полностью перераспределяется в цепь вторичной обмотки 15 вспомогательного трансформатора 13, при этом вспомогательный трансформатор 14 приходит в режим холостого хода.

Далее переключателем 26 (плата а") разрывается вторая обесточенная цепь отвода 20, и замыкается вторая цепь отвода 21, после чего управляемый ключ

19 вспомогательного трансформатора

14 замыкается, и процесс перехода с отвода 20 на отвод 21 дополнительной обмотки 10 с помощью вспомогательных переключателей 25 и 26 (плата «а") за-, канчивается, а напряжение на выходных выводах 30 и 31 уменьшается.

Аналогично происходит переключение с отвода 21 на отвод 22 и так далее.

При замыкании последнего отвода (отвода 24) вспомогательными переключателями 25 и 26 первичные обмотки

16 и 18 трансформаторов 13 и 14 оказываются закороченными. При этом вольтодобавочный блок 27 работает в режиме закоротки, напряжение на выходных выводах 30 и 31 будет определяться уровнем напряжения отвода 4 регулировочной обмотки 3.

Для дальнейшего уменьшения напряжения необходимо осуществить коммутацию отвода регулировочной обмотки 3.

При атом алгоритм переключения аналогичен выше рассмотренному.

Таким образом, в устройстве имеется возможность осуществления двухступенчатого регулирования, а именно — "грубого путем переключения отводов регулировочной обмотки 3 и точного в пределах выбранного поддиапазона путем переключения отводов вспомогательной обмотки 10.

При регулировании напряжения в сторону повышения алгоритм работы устройства также не меняется, однако порядок

696430

5 работы основных переключателей 11 и

12 будет обратным, а переключатели 25 и 26 (платы б") должны при этом находиться в другом фиксированном положении, обеспечивая работу вольтодобавочного блока 27 в режиме отбавка .

В случае использования данного устройства для регулирования напряжения в трехфазных сетях с незаземленной нейтралью (фиг. 2) соединение элемен- 10 тов устройства между собой в основном аналогично фиг. 1.

Разница заключается в том, что различные выводы первичной 35 и вторичной 36 обмоток каждого вспомогательного трансформатора 34 подключаются своим переключателем 33 к одноименным отводам двух со- седних фаз соответственно вспомогательной обмотки 38 и регулировочной обмотки 3. Например, основной переключатель

32 (плата "Al") подключает вторичную обмотку 36 одного из вспомогательных трансформаторов 34 к одноименным отводам регулировочных обмоток 3 фаз

А2 и В2, а переключатель 33 (плата

"А2" ) подключает первичную обмотку

35 того же трансформатора 34 к одноименным отводам вспомогательных обмоток 38 тех же фаз.

Зо

Это позволяет сократить число вспомогательных трансформаторов 34, управляемых ключей 37 и соответствующей коммутационной аппаратуры.

Алгоритмы переключения отводов вспо35 могательных обмоток 38 и регулировочных обмоток 3 основного трансформатора 1 аналогичны рассмотренным выше для устройства фиг. 1.

Отличие заключается лишь в том, что переключатели 32 фазы А (платы А1, "А2"), фазы В (платы Вl", "В2") и фазы С (платы Cl, С2 ) переключаются последовательно один за другим при снятии импульсов управления с управляемого ключа 37 соответствующей фазы.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержащее вольтодобавочный блок, выполненный в виде двух вспомогательных трансформаторов, выход которого через контакты основного переключателя соединен c отводами регулировочной обмотки, а его вход через управляемые ключи связан с дополнительной обмоткой основного трансформатора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено вспомогательным двухступенчатым переключателем, а дополнительная обмотка выполнена секционированной, причем все ее отводы через контакты вспомогательного переключателя и упомянутые управляемые ключи соединены с входом вольтодобавочного блока.