Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором

Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники и может применяться для электроснабжения потребителей при изменении питающего напряжения. Цель - расширение диапазона регулирования напряжения. Магнитная система 1 трансформатора выполнена четырехстержневой. На крайних стержнях размещены первичные 2.1, 2.2 и вторичные 3.1, 3.2 обмотки, которые со00 4 СО CD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 05 F i/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3989843/24-07 (22) 17.,12,85 (46) 30.05.87, Бюл. 9 20 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И. Ленина (72) Ю.В. Баков и В.А. Клюшкин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1104483, кл. G 05 F 1/38, 1983.

Бамдас А.M. Шапиро С.В. Стабилизаторы с подмагничиваемыми трансформаторами. М.-Л.: Энергия, 1965, с. 16, рис, 2-1. д. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С . САМОПОДМАГНИЧИВАЕМЫМ ТРАНСФОРМАТОРОМ (57) Изобретение относится к области электротехники и может применяться для электроснабжения потребителей при изменении питающего напряжения.

Цель — расширение диапазона регулирования напряжения. Магнитная система 1 трансформатора выполнена четырехстержневой. На крайних стержнях размещены первичные 2.1 2.2 и вторичные 3 ° 1, 3." обмотки, которые со13! ответственно соединены последовательно между собой. На средних стержнях, имеющих немагнитные зазоры 4, размещены обмотки управления 5.1, 5.2 и сериесная обмотка 6, охватывающая средние стержни, Первичные обмотки 2,1, 2.2, обмотки управления

5.1, 5.2 и сериесная обмотка 6 соединены между собой последовательно. Обмотки 5.1, 6 зашунтированщ тирис—

4319 тором 7, а обмотки 5.2, 6 — тиристором 8. Устройство позволяет расширить диапазон регулирования выходного напряжения„ что достигается пу,ем шунтирования части витков обмоток, включенных последовательно с первичной обмоткой трансформатора, и самоподмагничивания средних стержней магнитной системы трансформатора, имеющих немагнитные зазоры. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, связанной с регулированием напряжения, и может применяться для электроснабжения потребителей при изменении питающеro напряжения. 5

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования напряжения и повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема силовой части предлагаемого стабилизатора переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором; на фиг. 2 †. блок-схема автоматического регулятора напряжения.

Стабилизатор (фиг. 1) содержит трансформатор 1 с первичными 2.1 и

2.2 и вторичными 3.1 и 3.2 обмотками,, которые соответственно соецинены последовательно между собой, на средних

20 стержнях имеются немагнитные зазоры

4 и обмотки 5,1 и 5,2 управления и сериесная обмотка 6, охватывающая сре,цние стержни. Первичные обмотки

2.1 и 2.2, обмотки 5.1 и 5.2 управле- 5 ния и сериесная обмотка 6 соединены между собой последовательно. Обмотки 5.1 и 6 зашунтированы тиристором

7, а обмотки 5.2 и 6 — тиристором. 8.

Напряжение с вторичных обмоток 3.1 и 3.2 трансформатора 1 подается на входы блока 9 усилителей ограничителей узла управления (фиг. 2), источ— ника 10 опорного напряжения и преобразовательного блока 11. Выходы ис— точника опорного напряжения и преобразовательного блока соединены с входами измерительного блока 12, выход которого подключен через интегрирующий блок 13 к первому входу блока 14 сравнения узла управления, К второму

2 входу блока 14 сравнения подключен блок усилителей ограничителей 9 напряжения через .блок 15 формирования пилообразного напряжений узла управления. Выход блока 14 через блок 16 разделения импульсов, блок 17 высокочастотной обработки импульсов и блок 18 формирования прямоугольных импульсов узла управления соединен с цепями 19 и 20 управления тиристоров 7 и 8.

В зависимости от угла управления тиристоров устройство работает следующим образом. Различают три основных режима работы: тиристоры 7 и 8 полностью -акрыты; тиристоры полностью открыты; тиристоры обладают частичной проводимостью.

При полностью закрытых тиристорах

7 и 8 число витков первичной обмотки трансформатора равно

ы И +1 +W9 +N +Иб т г г эi эг б

Напряжение на вторичной обмотке определяется из выражения

W, +И,z

2 И ,тр

U — напряжение, прикладываемое к первичной обмотке трансформатора; где

W + (W — число витков во вторичной

,г обмотке трансформатора.

В данном режиме магнитный поток в магнитной системе будет наименьший, а следовательно, и вторичное напряжение трансформатора — минимальное.

1314319

При полностью открытых тиристорах число витков первичной обмотки уменьшается за счет частичного шунтирования обмоток 5.1 и 6 и обмоток 5.2 и 6 тиристорами 7 и 8. Кроме того, по об- 5 моткам будет протекать пульсирующий ток, постоянная составляющая которого вызывает подмагничивание средних стержней магнитной системы 1 трансформатора, вызывая увеличение магнит- 10 ного потока. Таким образом, за счет эффекта частичного шунтирования обмо5.1, 5.2 и 6 эффекта самоподмагничивания достигается максимальное увеличение напряжения во вторич- 15 ной обмотке трансформатора.

При неполностью открытых тиристорах напряжение на вторичной обмотке трансформатора принимает промежуточное значение между двумя предельны- 20 ми значениями.

Автоматический регулятор напряжения (фиг. 2) обеспечивает стабилизацию вторичного напряжения трансформатора при резких изменениях питающе-25

ro напряжения.

Вторичное напряжение трансформатора в преобразовательном блоке 11 преобразуется в постоянное и вместе с опорным напряжением от источника, 30 опорного напряжения подаются на вход измерительного блока 12. Если напряжение трансформатора отличается от уровня заданного опорного напряжения, на выходе измерительного блока появ- 35 ляется разность этих напряженжт, ко— торая подается в интегрирующий блок

13, а с его выхода в блок 14 сравнения. Синхронизация импульсов управления тиристоров 7 и 8 осуществляется 40 от стабилизированного вторичного напряжения. В блоке 9 оно преобразуется в прямоугольные импульсы, амплитуда которых не зависит от величины вторичного напряжения, что повышает 45 надежность работы регулятора. В блоке 15 прямоугольные импульсы преобразуются в пилообразные напряжения длительностью половины периода промышленной частоты. В блоке 14 пило- 50 образное напряжение сравнивается с уровнем напряжения с выхода блока 13, которое зависит от рассогласования напряжений опорного источника и трансформатора. В блоке 14 формируются им-55 пульсы управления тиристорами, которые в блоке 16 разделяются, а в блоке

17 на импульсы управления накладываются высокочастотные колебания, которые усиливаются в блоке 18 с трансформаторным выходом и подаются в цепи управления тиристоров 7 и 8. Изменение угла управления тиристоров вызывает изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Регулирование выполняется до полного исчезновечия сигнала рассогласования на выходе блока 12. Наложение высокочастотных колебаний на импульсы управления необходимо для повышения надежности работы ферритовых сердечников выходных импульсных трансформаторов блока 18. формулаизобретения

Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором, содержащий четырехстержневой магнитопровод, на крайних стержнях которого размещены первичные и вторичные обмотки, а на средних — обмотки управления и сериесная обмотка, включенная последовательно с первичными обмотками, причем выход вторичной обмотки трансформатора подключен к входам источника опорного напряже— ния и преобразовательного блока, выходы которых соединены с входами измерительного блока, выход которого через интегрирующий блок соединен с первым входом узла управления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования напряжения, обмотки управления включены последовательно с первичными и сериесной обмотками трансформатора, причем сериесная обмотка с каждой из обмоток управления шунтированы тиристорами, включенными в разных направлениях, цепи управления которых соединены с выходом узла управления, выполненного из последовательно включенных блока усилитель-ограничитель, блока формирования пилообразного напряжения, блока сравнения, блока разделения импульсов, блока высокочастотной обработки импульсов и блока формирования прямоугольных импульсов, выходы которого соединены с выходами блока управления, причем второй вход узла управления соединен с выходом вторичной обмотки трансформатора, а первым входом узла управления является второй вход блока сравнения.

1314319

Составитель В. Щелоков

Редактор Ю. Середа Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Q. Тигор

Заказ 2212/48 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4