Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором

Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОДИДЛИСТИ ГЛИХ

ЙСПУЬЛИ1-!

А1 д)5 С 05 F 1/32 .Г1ИОАНИЕ ИЗОМРЕ ЕНИЯ

V; A В ТОРЖОКОМ,К СВИДЕТЕПЬ ;"> О"",.=

ГОСЪДАРСТБЕККЫЙ КС! 1ИТЕТ

ЛО ИЗОБРЕЛ=КИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4678171 /07 (22) 14. 04. 89 (46) 15.0491, Бюл„, 1, - ч

1 / " Tj ÿ:;о вский эн р(ети не ский 11нr —,и:--. сут им., В И„Ленин„., (72) !В, В„Ваков (53) 62 i .316. 722 (088 8;. (56) Ба;дас А.И„, Шапиро С„В. Стаби- лизаторы с подмагничиваемыми транс форматорами:. М., TI., Энергия, 1965. с-. 16, риc:, 2 1.

Авторское свидетельс во СССР

Р 1314319, кл, С 05 E 1/32, 1985. (54) СТАБИ1ИЗАТСР ПЕРЕ!!ВИНО ГО НАПРЯЖЕНИЯ С САМОПОДМА! !!И ИВAEMbN ТРАI-!СФОРМАТОРОМ (57) Изобретение относится к втори-г ным источникам питания и может найти . применение для электра снабжения цо-"

Изобретение относится к электротехнике, связано с регулированием напряжения в электриче ских сетях и может применяться для электро снабжения потребителей электрической энергии при изменении питающего напряже1-ЩЯ, Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его технико-экономических показ этелей.

На фиг приведена схема силовой части стабилизатора переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором; на фиг.2 - структурная схема регулятора автоматической стабилизации напряжения, требителей при изме енин питасаего напряжения Целью и .3обретения "в.тяется упрощение и ловы:.: сине тс ". . кc - ýêñномнческнх показателей. устройство выполнено на ба.е четыр- хстержневого трансформатора, на крайних стержнях которого размещены первичные 2,1, 2,2 и вторичные 3, 1, За 2 обмотки, На средних стержнях, выполненных с не" магië f нык . зазорами 4, расположены обмотки управления 5 i и 5,2. Цель достн;ается путем обеспечения плаьно го регулирования самоподмагничивгния трансформатора в широком диапазоне, Это обеспечивается за счет соответст= вуюцего подключения обмоток 5„1.,:5,2 и управляющих тиристоров, а также соответствующего 3 акона управления тиристорами б. 1 и 6. 2. илМагнитная система 1 трансформатора, (Я (фиг, ) выполнена четырехстержневой, @

На крайних стержнях размещены первичные ?,1 и 2 2 и вторичные обмотки

3, и 3,2, которые соответственно соединены по еле.,авательно между собой» На средних стержнях магнитной системы, имеющих немагнитные зазоры 4, размещены обмотки управления.5,1 и

5 2, В цепь обмотки управления 5,! включены встречно-параллельно соединенные диод 6, 1 и тири стор 7, I а в цепь обмотки управления 5,2 - диод . 6,2 и тиристор. 7 2, Цепь с обмоткой управления 5.1, диодом 6„1 и тирис.тором 7 ° 1 имеет параллельное соеди

1б42450 пение с цепью, состоящей из обмотки управления 5 ° 2, диода 6 2 и тиристора 7 2. Это соединение включено последа ват ельно с первич ными обмотками

2.1 и:2.2 трансформатора °

Напряжение са вторичных обмоток

3»1 и 3.2 трансформатора падается на входы блока усилителя-ог1аничителя 8, источника опорного напряжения 9 и lp преобразовательного блока 10 (фиг,2).

Выходы источника опорного напряжения

9 и блока 10 преобразования переменно го напряжения в постоянное со еди иены с входами измерительного блока 15

11, вьгход которого подключен через интегрирующий блок 12 к первому входу блока сравнения 13. К второму входу блока сравнения 13 подключен блок усилитель-ограничитель напряжения 8 2р чере з блок фарми ров алия пилооб раз нога напряжения 14 и сумматор 15 ° Выход блока сравнения 13 через блок разделения имгульсав 16, блок высокочастотной обработки имиул 17 и 25 блок формирования прямоугольных импульсов 18 соединен. с цепями управления 1.9, 20 тиристоров 7.1 и 7.2 °

Устройство работает следующим образо м. 30

Разх1ичают три .основных режима работы: тиристоры 7,1 и 7,2 полностью закрыты; тиристоры 7.1 и 7.2 полностью открыты; тиристоры 7,1 и 7„? обладают частичной проводимостью.

При полностью закрытых тиристорах . 7,1 и 7,2 по обмоткам управления 4О

: 5,1 и 5,2 протекает пульсирующий ток, Ф который вызывает протекание постоянного магнитного IToтока, замыкающегося па средним стержням и обеспечивающего, подмагничивание средних стержней 45 магниткой системы трансформатора, Питающее напряжение U в основном при1 кладывается к первичным обмоткам 2 ° 1 и: 2 2, вызывая увеличе ни е магнитного потока в крайних стержнях Напряже ние на вторичной обмотке трансформа тора наибольшее:

3.1 + W 3„2

W 2.1+W2,2

При полностью открытых тиристо55 рах. 7 ° l и 7.2 па обмоткам управле.ния 5 ° ) и 5 ° 2 протекает переменный так> создающи11 !1 pеMf. 1Hiы11 маГHитный

II07oK> замык;и11цийся чере 1 крайние стержни, Питающее напряжение 1/1 прикладывается к первичным обмоткам 2,1 и 2 ° 2 и параллельна соединенным обмоткам управления 5 ° и 5 ° 2 ° Напряжение на вторичной обмотке трансформатора наименьшее:

1 3.1 + W 3.2

W 2.1 + W 2.2 +

При неполностью открытых тиристарах напряжение на вторичной обмотке трансформатора принимает промежуточное значение между двумя предельными значениями, В условиях эксплуатации напряжение питающей сети может колебаться в самьгх широких пределах, особенно в аварийных режимах электрической сети.

Автоматический регулятор напряжения (фиг,2) обеспечивает стабилизацию вторичного напряжения трансформатора при резких изменениях питающего напряжения °

Вторичное напряжение трансформатора V в преобразовательном блоке

l O преобразуется в постоянное и вмес" те с опорным напряжением UD> îò источника опорного напряжения 9 подаются на входы измерительного блока 11 °

Если напряжение трансформатора U< отличается от уровня заданного опорного напряжения, то на выходе измеритель» ного блока 11 появляется разность напряжений +ДП, которая подается в интегрируюший блок 12, а с его вы» хода в блок сравнения 13 ° Синхронизация импульсов управления тиристоров 7 ° 1 и 7„2 осуществляется от ста» билизированного вторичного напряжения трансформатора. В блоке усилите ля ограничителя 8 напряжение преобра» зуется в прямоугольные импульсы, амплитуда которых слабо зависит от ве» личины вторичного напряжения, что повышает надежность работы регулятор а»

В блоке 14 прямоугольные импульсы преобразуются в пилообразные напряжения длительностью половины перИода промышленной частоты, В блоке 15 пи» лообразные напряжения вычитаются из опорного напряжения, поданного са второго выхода блока 9, Это необходи мо для получения обратного закона управления тиристарами При увеличе нии напряжения U трансформатора достигается уменьшение угла управления тиристоров и наоборот (обратная за висимость). С выхода блока 15 преабра»

5 16 эованные пилообразные напряжения подаются в блок сравнения 13, где они сравниваются с уровнем напряжения блока 12, которое зависит от величины рассогласования опорного напряжения трансформатора ° В блоке 13 формируются импульсы управления тиристорами, которые в блоке 16 разделяются, а в блоки 17 на импульсы управления накладываются высокочастотные колебания,. Затем имдульсы управления усиливаются в блоке 18 с трансформаторным выходом и подаются в цепи управления 19, 20 тиристоров 7 ° 1 и 7 ° 2 °

Изменение угла управления тиристоров вызывает изменение напряжения во вторичной обмотке трансформатора. Регулирование осуществляется до полного исчезновения сигнала рассогласования на выходе блока 11 °

Фо р мул а и з о б ре т е н и я

Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором, содержащий четырехстержневой магнитопровод, на крайних стержнях которого размещено по крайней мере по одной первичной и одной вторичной обмотке, на средних стержнях, выполненных с немагнитными зазорами, размещены обмотки управления, которые вместе с первичными обмотками абра» зуют последовательную цепь, вторич42450 о ные обмотки также соединены последовательно и подключены к входам усилителяя-ограничителя, источника опорного напряжения и блока преобразования

5 переменного напряжения в постоянное, выход последнего подключен к первому входу измерительного блока, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорного напряжения, выход измерительного блока подключен через интегрирующий блок к первому входу блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные блок разделения импульсов, блок вы» сокочастотной обработки импульсов и блок формирования прямоугольных импульсов подключен к управляющим це пя м двух тири сто ро в, причем выход

20 усилителя-ограничителя подключен к входу формирователя пилообразного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыше» ния технико-экономических показателей, 25 обмотки управления включены парал» лельно, причем последовательно с каждой обмоткой управления включен соответствующий тиристор, встречно параллельно которому включен соот

30 ветствующий введенный диод, при этом выход формирователя пилообразного на» пряжения соединен с первым входом введенного сумматора, второй вход которого подключен к второму выходу источника опорного напряжения, 1б42450

Со ставит ель С. Чернышева

Техред N,Дидык Корректор Л.Патай

Редактор Б.Трубченко

Заказ 1432 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

i 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 161 н н