Трехфазный регулятор переменного напряжения

Трехфазный регулятор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оll ИСAНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11) 5042Ф7 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) ЗаЯвлено12 04 74 (21) 2018267/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,02.76 юллетень № 7 (45) Дата опубликования описания25.03.76. (51) М. Кл.

Н 02Р 13/14

G 05i 1/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

62 1.3 16.7 22 (O88.8) А. В, Кобзев, Г. Я. Михальченко и А, В. Гараскин (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики

{71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛЯТОР

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регуляторам переменного напряжения, и может быть использовано в регуляторах н стабилизаторах напряжения электротехнических установок, а б также в стабилизаторах напряжения распре"° делнтельных сетей.

Известны регуляторы переменного напряжения, содержащие вольто-добавочные трансформаторы с двумя группами первич- )9 ных обмоток, средние выводы которых соединены с питаюшей сетью, а две группы крайних выводов шунтированы двумя трехфазными выпрятительными мостами с коммутируемыми элементами на выходе, кото- !Ь рые принудительно коммутируются с частотой, превышающей частоту сети, Известные трехфазные регуляторы переменного напряжения имеют завышенный вес и пониженные энергетические показа- 20 тели, тс: как в предельных режимах максимальной вольтодобавки или максимальной вольтоотбавки трансформатор (в отличие от промежуточного режима) работает в основной частоте сети и должен быть рас- 2б считан на эту низкую частоту, Причина . снижения энергетических показателей при этом заключается в том, что трансформатор, спроектированный на низкую частоту, при работе на повышенной частоте будет неоптимальным, вследствие чего потери в нем повышены, Неоправдано также снижение энергетических показателей при но минальном напряжении питаюшей сети, когда не требуется ни вольтодобавки, нн вольтоотбавки, а трансформатор по-прежнему коммутируется с повышенной частотой, обтекается большими токами, вносит искажения, и в целом регулятор создает толь ко дополнительные потери.

Целью изобретения является уменьшение веса и повышение энергетических показателей трехфазного регулятора перемен ь ного напряжения.

Это достигается тем, что во вторичную цепь каждой фазы вольто-добавочного трансформатора включень встречно-параллельно два управляемых выпрямительньк моста, выходы которых соединены последова тельно с нагрузкой, а входы подключены

504287 к зажимам вторичной обмотки трансформа«

YQP9

Иа фиг, 1 дана схема предложенного треи илиого регулятора переменного HBII ряжения, Ь

Устрой- k.so содержит вольто-добавочиьй трансформатор 1, трехфазные выпрямитель»ные мос .ы:2 и 3, коммутируемые элемент» ты 4 и. Ь, управляемые выпрямительные мосты 6-11, входные 12, 1Э и 14 н ® выходные 1 5р 1 6 и 1 7 клеммы ° соотве Р атвую иих фаз питающей сети.

Средние выводы первичных обмоток вольто»добавочного трансфорлетора 1 цод ключены к соответствующим фазам пита ющей сети, а их крайние выводы подсоеди». иены к вынрямительным мостам 2 и 3, выходные клеммы которых эашунтированы принудительно коммутируеьцлми элемента, ми 4 и 5. Вторичные обмотки иольто-добавочного трансформатора 3. подсоединены к выходным зажимам попарно встречно-па раллельно включенных управлявмых выпра» мительных мостов 6, 7; 8, 9 и 10, 11, выходы которых соединены последователь но q нагрузкой и соответствующей фазой питающей сети, Работе трехфазного регулитора переменного напряжения может быть рассмотрена на примере одной фазы (процессы, происЮ ходецие в других фазах, совершенно, аналогичны с учетом фазового сдвига) и по» аснена ооответствующими временными диаграммамн, приведенными на фиг, 2, На первом этапе напряжение сети а (фазы A) преобразуется в высокочасточ ное с синусной огибающей б (см. фиг.2) за очет поочередного замыкания коммути руемых элементов 4 и 5 через равные промежутки времени с част9той, превыша» ющей частоту сети. При этом замыканием коммутируемого элемента 4 обьединяют в общую точку через выпрямительный мост

2 начала первичных обмоток вольто-добавочного трансформатора 1, а замыканием элемента 5 - концы этих обмоток через выпрямительный мост Э. Напряжение б, трансформированное,hio вторичную обмотку фазы А трансформатора 1, приложено к Е входным зажимам выпрямительных мостов би7, На втором -этапе мостами 6 и 7 осуществляется синхронное с напряжением фазы А выпрямление и регулирование высо- 55 кочастотного напряжения, При этом регулирование осуществляется за счет фазовой задержхи (и инверторном режиме за счет фазового опеоежении) управлявших импугп сов мостов 8 и 7 относительно моментов 60 переключения кеммутируемых элементов

4 и 5. Если угол задержкис .у (опереженич .9 ) меньше четверти периода напрюкения высокой частоты, то между клеммами 12, 15 формируетса напряжение э", имекпдее среднее значение в .,котеро4 суммируясь с напряжением сетХ а",, обеспечивает ..иа нагрузке напряжение г со средним значением r, болыпим напряжения сети, ср

Таким образом обеспечивается. вольттодо бавка. При угле у (ф ) равном четверти периода, среднее значение напряжения меж ду клеммами 12 и 15 -: вно нулю и среднее значение напряжения на нагрузке равно напряжению сети, и, наконец, если угол задержки (опережения) больше четверти, периода, то осуществляется вольтодобавка.

При этом между клеммами 12 и 15 формируется напряжение д" со средним значением д, а на нагрузке - напряжение со е со средним значением е . При этом ср, sso osmso pn nym mцепьрк жд и фа. иольто-добавочного. трансформатора встреч=. ио-параллельно двух уйравлаемых выпрями= тельных мостов позволяет дополнительно повысить энергетические показатели (к.п.д., коэффициент мощности) эа счет того, что при номинальном напряжении сети (когда не требуется ни вольтодобавки, ни вольтоотбавкн) включаютса тиристоры смежных цлеч выпрямитещрьи(мостов и ток нагрузки при этом не обтекает вторичные обмотки трансформатора. В результате снижаются потери в регуляторе и последний не вносит иска; жений, Кроме того, как видно из фиг, 2 частота пульсаций напряжения вольтодобавки в предложенном регуляторе в два раза выше, чем у известных регуляторов, поэтому вес и габариты выходных фильтров первого будут значительно ниже, что в совокупности со снижением веса l вольто-добавочного трансформатора, работающего на повышен=. ной частоте во всех режимах, приводит к многократйому снижению веса регулятора в целом.

Формула изобретения

Трехфазный регулятор переменного напРяжения, содержащий вольто-добавочный трансформатор с двумя группами первичных обмоток, средние выводы которых соединены с соответствующей фазой питаюшей с= ти, а крайние выводы шунтированы двумя трехфазными выпримительными мсх:тами с коммутируемыми элементами на выходе„ о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с д.==

5 лью уменьи еняя «еса и повышения энергв тических показателей Во Вторичную цветь каждой фазы рщято.-добавочного трансформатора включены встречно-параллельно,два уцравляемих. мосча, выходы кот.>рь>". с. оедине н. -- l н оследов Втял bBo (на Г 1у лк сй а взводу нодт що че ц,l K дажн „ а д вторя цоф обулотки траноформатора.

50428 7

Составитель й. Фуфлыгин

Редактор Т. Фадеева Техред О. Луговая Корректор;Н. Зинэикова

Эаказ 1 14, Тираж 882 j Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул, Гагарина,101