Устройство для переключения выводов трансформатора под нагрузкой

 

Б. К. Жарский, И. А. Инякин, и В. М. Градовлянский

1 .-

Киевский научно-исследовательский и конс укт6рский, институт периферийного оборудования (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

<54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВЫВОДОВ

ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к электротех нике, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано в системах автоматического регулирования стабилизации сетевого напряжения.

Известны устройства для переключе ния выводов трансформатора под нагруз кой, содержащие трансформаторы с выводами и коммутатор для их перектпочения (1) и f2) . Недостатком известных устройств яв ляется низкая EaAeMcHocTb из-еа возникi новения короткоэамкнутых контуров через открытые ключи коммутатора и сложность б системы управления, обусловленная раз д.льным формированием импульсов вкзпэчения ключей коммутатора и синхронизацией как по току, так и по напряжению.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для переключения выводов трансформатора под нагрузкой, содержащее трансформатор с секционирэванной обмоткой и тиристорный коммута тор (3) .

Однао известное устройство характеризуется недостаточным быстродействием, ограниченными функциональными возможностями и усложнением сасемы при ,увеличении числа секций трансформатора.

Бель изобретения - повьппенюэ быст родействия, расширение функциональных возможностей и упрощение.

Поставленная цель достигается тем, 10 что в устройстве д я переключения выво дов трансформатора под нагрузкой, со» держащем трансформатор с секционированной обмоткой и тиристорный коммутатор, коммутатор выполнен на однонаправлен15 ных ключах, одноименные силовые выводя каждого из которых через обмотки коммутирующих дросселей подключены к со ответствующим выводам диагоналей поо20 тоянного тока диодных мостов соответ ствующих секций трансформатора, и соединены между собой через соответствующие конденсаторы данной секции трансформатораа.

3 9358

На чертеже приведена функциональная схема ус трой с тва.

Схема содержит трансформатор 1, содержащий основную и регулировочные подсекции вторичной обмотки 2-6, тиристорные ключи 7-12 коммутатора лля переключений выводов обмотки трансфор матора 1, конденсаторы 13 20, блок управления 21, диодный мост 22, мап нитосвяэанные обмотки коммутирующего 10 дросселя 23, тиристор 24.

Как следует из приведенной функци ональной схемы каждый тиристорный ключ 7-12 коммутатора представляет собой диодный мост 22, в диагональ постоянного тока которого через магнитосвяэанные обмотки коммутирующего дросселя 23 включен тиристор 24.

Устройство работает следующим образом. 30

При подаче переменного напряжения на входные выводы устройства, напряжение соответствующей величины наводится на всех секциях 2-6 вторичной обмотки трансформатора 1, Если открыты ключи д

9 и 11, то к нагрузке подводится напряжение только от основной секции 2, со ответствующее минимальному уровню.

Увеличение напряжения на нагрузке 25 производится подключением последовательно с основной секцией определенных регулировочных. секций через соответствующие тиристорные ключи, Например, лля получения максимального уровня выходного напряжения необходимо включить клю35 чи 7 и 10, что соответствует минималь ному коэффициенту трансформации трансформатора 1. Включение тиристоров 7-9 и 10-12 производится короткими импульсами, поступающими от блока управления

21, а их выключение - по предлагаемой схеме, В ней коммутирующие конденсато ры13, 14, 17, 18и15, 16, 19,20 соединены так, что один из включенных тиристоров каждого иэ узлов секционироg$ вания включается при включении любого другого тиристора этого же узла секционирования за счет приложения к включенному тиристору обратного напряжения заряженных конденсаторов. Например, при включении тиристора 24 ключа 7 конденсаторы 13 и 17 заряжаются от выпрямителя ключа 8 через открытый тиристор 24 ключа 7. При включении тиристора ключа 8 тиристор 24 ключа 7 оказывается под обратным напряжением и запирается, а конденсаторы 13 и 17 перезаряжаются от выпрямйтеля на диодах 22 ключа 7 через открытый тирио93 4 тор ключа 8, Предлагаемое техническое решение позволяет не только ограничить токи короткого замыкания секцией трансформатора по величине (что имеет место в известном устройстве), а и локализовать их во времени. Иействительно при

1 переключении с отвода на отвод в произвольный момент времени контурный ток ограничивается дросселями, имеющими заданную индуктивность. Коммутирующие же конденсаторы, рассчитываемые исходя из времени восстановления ключом запирающих свойств, включены так, что обеспечивают принудительное выключение лю бого из ключей в соответствующем узле секционирования при включении другого.

Поэтому при применении ключей с малым временем восстановления запирающих свойств, например, тиристоров серии

Т4, токи короткого замыкания практически исключаются И, следовательно, преллагаемое устройство не уступает известному по степени надежности. длительность процесса переключения с олного отвода на другой в предлагаемом устройстве зависит лишь от времени выключения ключевого элемента и не зависит от частот питающего напряжения, а э1о приводит к существенному повышению его быстродействия.

Кроме того, устройство работоспособно как при мелленно изменяющемся напряжении сети, так и при частых его изменениях в широких пределах без услож нения схемы эа счет применения дополнительных средств, что приводит к ðàñширению el о функциональных возможностей и упрощению соответственно.

Формула изобретения

Устройство для переключения выводов трансформатора под нагрузкой, содержащее трансформатор с секционированной обмоткой и тиристорный коммутатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, рас ширения функциональных возможностей и упрощения, коммутатор выполнен на однонаправленных ключах, одноименные силовые выводы каждого из которых через обмотки коммутирующих лросселей подключены к соответствующим выводам диагоналей постоянного тока диодных мостов соответствующих секций транс форматора и соединены между собой через соответствующие койденсаторы данной секции трансформатора.

935893

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

% 413468, кл. Q 05 F 1/14, 1974. б

2. Авторское свидетельство СССР

Nî 439794, кл. Q 05 Р 1/16, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Мо 577623, кл. Н 02 М 5/10, 1977.

ВНИИПИ Заказ 4208/49 Тираж 914 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4