Устройство для питания электротехнических установок

Устройство для питания электротехнических установок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТАЛИ > (») 547760

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву№(22) Заявлено 20,01,75 (21) 2098906/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25.02.77Бюллетень № 7 (46) Дата опубликования описания 22.04.77 (51) M. Кл.

G 05 Р 3/06

Н 02 М 5/04

Н 05 В 7/18

Гасударственный камитет

Саветв Ииниатрав СССР па делам изааретений н аткрытий (53) УДК 621.316, . 721(088.8) т72) Авторы изобретения

K. Д. Гуттерман, Р. H. Суладзе, М. H. Гелентщзе, 3, Г. Тадумадзе

И. И. Навдарашвилн, P. А. Григолишвилн и В. В. Печоркин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ

УСТАНОВОК

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электротермических установок, например плазменно-дуговых печей.

Известно устройство для питания электротехнических установок, содержащее последовательно соединенные источники тока и напряжения, что приводит к увеличению веса и габаритов устройства. 10

Наиболее близким к предложенному устройству является устройство для питания электротехнических установок током, величина которого не зависит от сопротивления нагрузки, содержащее трансформатор с не ме-}5 нее чем тремя обмотками, конденсаторную батарею и дроссель с равными по величине сопротивлениями на частоте питающей сети, соединенные в звезду с первичной обмоткой трансформатора, и вторичной обмотке котора20 го подключается нагрузка, а третья обмотка соединена с источником напряжения.

Недостаток этого устройства заключается в том, что реактивные элементы рассчитываютоя на полную мощность нагрузки неэави-И симо от диапазона ее изменения. Кроме того, требуется источник постоянного напряжения.

Для уменьшения установленной мощности конденсаторной батареи и дросселя и упрощения устройства в предложенном устройстве в качестве источника напряжения использс вана питающая сеть, а подключенная к ней третья обмотка служит второй первичной обмоткой трансформатора.

Трансформатор может быть выполнен в виде трехстержневого магнитопровода с пятью обмотками, на каждом крайнем стержне которого размещены первичная и вторичная обмотки, на среднем - обмотка воэбуж дения, а вторичные обмотки соединены поо лед овательно.

На фиг. 1 изображено предложенное ройство (трехфазный вариант); на фиг. 2идеальная внешняя характеристика устройства; на фиг. 3 — реальные внешние харак теристики.

Устройство содержит конденсаторные батаРеи Се-С дРоссели l. -1, и тРехстеРжа а невые трансформаторы Гъ -1 р . Для каждой фазы нагрузки конденсаторная батарея С, 547760 дроссель 1. и первая первичная обмотка

ОП трансформатора Тр включены в звезду, образуя индуктив110-емкостный преобразователь (И с.П ).

Вторые первичные обмотки ОЖ -ОЖ трансформаторов подключены к питающей сети и соединены между собой в звезду. Две вторичные обмотки ка)1<д1)го трансформатора, например 061,1отки ОП и ОЖ, соединены ttp между собой последовательно и расположены на крайних стержнях,;атем образованные таким обра:зом вто1)1«ч)11110 обмотки ОП,„ОЖ„, ОГ!.-ОЖ „011 -ОЖ„трансформаторов соединяются м<-..)кду собой различными спосо- 15 бами, Ira«ipltмер в треугольник, и подклзочаютс51 к выпрямптельному блоку ВЬ4, питаюше1 О пагру:)ку Q

Н

Обмотки возбужден)ьч ОВ -ОВ размешез пы иа средних стер;киях и включены последо-26 ватольпо TOE<, чтобы сумма элоктродвпжуших си)т, ипдупируемзях в пих, рав1)ялась нулзо.

Обмотки «зозбуждеппя питаючся От выпрямительп01.0 блока HL > 110дк) ю 1011110г0 1< c tl через попижа)оший трап<.;форматор Тр, и рогу-25 r лятОр liа1)1в<))<ОИ)01 1) 11

Устройстoо 1)<)Г)от«)<)т с))оду)г ипп,> «)бра:зом.

10к нагрузки 111;11 но зависит О 1 величиH1 l colt«)oTttl3JtT1)

1<У)0 <01) tt< I å .Plf(;.Tilt< y Jlo т01< ) .

3О ак )<ак t T01)OH II<.1) tl"лlая Обl 10TI

JIOIE1<)ttOЧО11а К CC. Tli It<)I)0< «)С f)CT)3011110, в COответствующей втори п)ой обмотке 021< . Индуктируется электродвижушая сила, не завися<дая ot вели пшы иаг1зузки, т. е. опа яв)1яется источ)г«1кОм жесткОГО цапряже11ия.

Ввиду того, "JTD вторичп)яе обмотк11 ОГ1 „ и 021С,«соединены последовательно с суммированием э))ектродьч!Ркущих сил, внешняя суммарная <зтати 1еская характеристика об- 40 моток ОП -О2К будет иметь вид, пзображе<щый на фиг. 2, т. е, характеристика исто JI)Toa)tlat будет иметь два участка; круто«1адаюшу)0 часть и участок жесткого напряжее1и<1.

Во многих случаях ре)кимы, близкие к короткому замыка)ипо, не используются (например при питании плазмотронов, при питании сварочных дуг с нерасходуемым электродом и т. д.), и вид характеристики источника питания при напряжениях, близких к напряженгцо короткого замыкания, не яме ет значения.

Ввиду того, что установленная мощность реактивных элементов - конденсаторных батарей С„- С и дросселей 1) - j, прямо

«1ропорпио11альна на)1ряжению нагрузки, при использовании предлагаемого устройства установленная мощность реактивных элемеиToR уменьшается пропорпионально той части 6О напри)кения, которую создают обмотки исгоч":.ков жесткого напряжения, что, например, при питании плазменной дуги составляет примерно половину номинального напряжения. Это приводит к большому экономическому эффекту ввиду того, что стоимость конденсаторных батарей является определяющей в ст-оимости всего ИЕ:П.

Для получения пологопадаюшей характеристики источника питания, в режимах, близких к короткому замыканию, первичные и вторичные обмотки источников напряжения (обмоч ки ОЖ -ОЖ и ОЖ„-ОЖ ) разнесены: наз гример обмотки ОЖ и ОЖ, расположенные на одном и том же стержз«о, разнесены. Для ограничения величины напряжения холостого хода велич«цза магнитной индукции в стержнях, на коз орых расположены обмотки ОП -ОП, выбра1)а близкой к цасышению.

Ток нагрузки устанавливается путем регулирования тока обмоток возбуждения ОВ -ОВ посредством регулятора напряжения РН, Реальные внешние характеристики исто шика питания имеют вид, показанный на фиг. 5.

Для получен11я разз)ич)1ых соотношений номи)11)л)..ного напряжения и напряжения холостого хода, а также но),1)шаг)ы<ого гoKа и тока короткого за)зыкани<1 из.<еняют как схему со<)д))не))ия обмоток источников жесткого иапря)кения, так и coотношение магнитных ипдукций крайних стержней, 1:1змсцяя схему включения обмоток ОЖ—

ОЖ со схемы звезда на схему треуг ольник, при соответствующем подборе соотношения магнитных ипдукпий в стержнях возможно получение разной величины напряжения холостог0 хода, например меньшей от номинального.

Следовательно, предлагаемое устройство при уменьшенных величинах установленных мощностей реактивных элементов одновременно позволяет получить величину напряжения холостого хода в любом соотношении относительно номинального напряжения и плавно регулировать ток нагрузки.

Формула изобретения

1. Устройство для питания электротехнических установок, например плазменнодуговых, током, величина которого не зависит от сопротивления нагрузки, содержащее трансформатор с не менее тремя обмотками, конденсаторную батарею и дроссель с равными по величине сопротивлениями на частоте питающей сети, соединенные в звезду с первичной обмоткой трансформатора, к вторичной обмотке которого подключается

847760

PA 76 ф.

А

В

5 нагрузка, а третья обмотка соединена с источником напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности и упрощения устройст ва, в качестве источника напряжения использована питающая сеть, а подключенная к ней третья обмотка служит второй первичной обмоткой трансформатора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что трансформатор выполнен в виде трехстержневого магнитопровода с пятью обмотками, на каждом крайнем стержне которого размещены первичная и вторичная обмотки, на среднем — обмотка возбуждения, а вторичные обмотки соединены последовательно.

547760

А3

Уиг. 3

Составитель Г, Рябинович

Редактор Т, Загребельная Техред М. Ликович Корректор С, Бщщижар

Заказ 876 /101 Тираж 1095 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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