Устройство для регулирования напряжения переменного тока

Устройство для регулирования напряжения переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 11ц в1т11т

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.02.71 (21) 1624901/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 05.07.77 (ЬЦ И. Кл.

Н 02 М 5/12

G 05 F 1/14

Гасударственный комитет

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

621,316.722.1 (088,8) А. В. Ефимов и Р. Р. Мамошин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Зн институт инженеров железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобрстс1ие Относится к области регулирования источников питания.

Известнь1 устройства для регулирования напряжения переменного тока, содержащего трансформатор с рсгулировочной обмоткой, выполненной в виде п изолированных секций, в качестве р, гулиpvIo1,< I О Ор1 c

Эти устройства имеют существенный недостаток.,Для повыьзения точности регулирования необходимо 11ро11орциональ:1О увеличить число Отпаек.

flpH этом услож11ястся как конструкция самого трансформатора, так и конструкция переключающего устройства.

Цель изобретения — уменьшить установленную мощность коммутационных элементов.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве первая секция регулирово 1ной обмотки трансформатора включена в пе рву ю д1агональ первого мостового переключателя, а каждая из последуннцих секций регулирововчной обмотки до и — 1 включительно, например к — я, концом включена в первый вывод одной из диагоналей к-го моста, второй выход которой соединен с первым выводом другой диагонали к-1-го моста, вторым выводом соединенный с началом к-й секции регулировочной обмотки, при этом оба вывода свободной диагонали и-го мостового переключателя соединены с выходными клеммами устройства.

В предлагаемом устройстве возможно использование в схеме любых коммутационных элементов, в том числе контактных: обеспечение коммутации только в одном переключателе при переходе

1П на соседнюю ступень регулирования; кроме того, оно более надежно.

На чертеже представлен вариант принципиальной схемы устройства для регулирования напряжения переменного тока.

15 Одна из обмоток трансформатора выполняется из потенциально-изолированных секций 1, 2, 3 (на схеме показано только три секции), причем число витков к-й секций принимается пропорциональным соответствующему весовому коэффициенту двоичной системы исчисления (1,2,4...2 ит.п.) в Общемвиде: к-s Wp

Ч/ =Я вЂ” т (1) где и — число секций регулируемой обмотки, Vdp — число витков регулируемой обмотки, 25 1 — чомер секции регулируемой обмотки.

Число ступеней регулирования можно определить по формуле:

N = 2п Ю

Таким образом, при небольшом числе секций можно получить большое число ступеней регулирования, обеспечивая почти плавное регулирование.

Устройство содержит также ряд переключающих мостов 4, 5, 6..., число которых равно числу секций регулируемой обмотки.

Каждый мост состоит из четырех основных коммутационных элементов переменного тока, в качестве которых могут быть использованы либо контакторы, либо встречно-параллельно включенные тиристоры для моста 4 — 1=4, 2=4, 3=4, 4=4, лля моста 5 — 1=5, 2=5, 3=5, 4=5 и для моста

6- 1=-6, 2=6, 3=6, 4=6.

Если в качестве коммутационных элементов испольэуютсья контакторы, то в одну из диагоналей моста включается через дополнительный переходный коитактор токоограничивающий резистор (на схеме нс показано, так как выбран вариант схемы с использованием тиристоров), 3 одну диагональ переключающего моста 4 вк:иочается первая секция регулируемой обмотки, в другую — все остальные секции, объединенные выше расположенными переключающими мостами, Во второй схеме переключающего моста 5 в одну диагональ включены первая и вторая секции, а в другую — остальные и т.д. ! )апряжение может сниматься с любой пары в ыводов 7, 8, 9.

При этом ири снятии напряжения с вьводов 7, 8 на любой ступени регулирования в цепь включены все секции регулируемой обмотки, соединенные встречно или согласно. В остальных случаях используется только согласное включение ряда секций.

B случае контакторног0 варианта схемы ири и сходе с одной ступени регулирования на другую переходный контактор замкнут в течение всей переходной ступени. )le!leõoä со с" уцени на стуггень обеспечивается коммутацией только в одной схеме переключающего моста.

Номер коммутируемого переключающего моста можно определить с помощью двоичного реф)ексного кода (кода Грея). Как известно, двоичный рефлексный код имеет следующую особенность: два соседних числа, записанных этим кодом, отличаются цифрой только в одном разряде. Например, числа 5 и 6, соответственно 0111 и 0101, отличаются цифрой только во втором разряде.

Следовательно, при переходе с пятой ступени регулирования на шестую необходимо производить коммутацию во второй схеме переключающего моста.

517117

Применение тиристорных управляемых ключей позволяет обойтись без токоограничивающего резистора и переходного контактора в каждом переключающем мостовом элементе.

Предлагаемое изобретение позволяет создавать схемы, значительно снижающие расход тиристоров, а следовательно, и стоимость устройства. В этом случае в трансформаторе делается дополнительная обмотка 10 с отпайками. Число витков между отпайками равно числу витков регулируемой обмотки. В отпайки могут быть включены как тиристоры, так и более дешевые и более высоковольтные коммутационные элементы 11-14. В качестве коммутационных элементов могут бьггь, например, )g вакуумные дугогасительные камеры.

Максимальное напряжение на нагрузке 15 обеспечивается согласным включением всех секций регулируемой и дополнительной обмотки, При этом замкнут коммутациош)ый элемент 11 и тиристоры 1-4, 3-4, 1-5, 3-5, 1-6, 3-6.

При снижении напряжения на нагрузке до напряжения дополнительной обмотки 10 включены тиристоры 1-4, 3-4, 1-5, 3-5, 2-6, 4-6.

Потенциал вывода 8 при этом становится равным потенциалу второй отпайки дополнительной обмотки. В этот момент можно осуществить пере ход с отпайкой на отпайку включением коммутационного элемента 12 и выключением элемента 11 и т.д, Формула изобретения

85 Устройство для регулирования напряжения переменного тока, содержащего трансформатор с регулировочной обмоткой, выполненной в виде Il изолированных секций, в качестве регулирующего органа и и мостовых переключателей, собранных из ,@ коммутационных элементов переменного тока, о тлича ю шее с я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности коМмутационных элемен. тов, первая секция регулировочной обмотки трансформатора включена в первую диагональ пер)я вого мостового переключателя, а каждая из последующих секций регулировочной обмотки до п-1 включительно, например k-я, концом включена в первый вывод одной из диагоналей k-го моста, второй вывод которой соединен с первым вьводом другой диагонали k-1-го моста, вторым выводом соединенной с началом k- и секции регулировочной обмотки, при этом оба вьвода свободной диагонали и-го мостового переключателя соединены с выходными клеммами устройства.