Устройство для регулирования переменного напряжения

Устройство для регулирования переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i!) 549794

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С<поз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.08.75 (21) 2160738/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07,06.77 (51) М. Кл G 05F 1/20

Н 02М 5/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621 316 722 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. В. Гельман, С. П, Лохов и В. Я. Боос (71) Заявитель

Челябинский политехнический институт имени Ленинского Комсомола (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электро-! ехники 11 может быть IlclloJII>зова!!о B электротехнических установках с нагрузкой, !!Одключенной через трансформатор.

Известно устройство для регулировапияпеременного напряжения, содержащее трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, имеющей низшую и высшую ступени переключения, и тиристорные ключи переменного тока, связанные с указанными ступенями. Недостатком известного устройства являются низкие энергетические показатели при подключении на выход последнего потребителей (нагрузок), регулируемых с отстающим углом сдвига.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что анод и катод тиристоров каждого из ключей низшей ступени регулирования подключены к клеммам постоянного тока соответствующего диодного моста, клеммы переменного тока которого через коммутирующую 1 С-цепочку подключены параллельно соответствующей секции низшей ступени.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства при подключении одного из тиристорных ключей низшей ступени к выводам постоянного тока диодного моста; на фиг. 2 — принципиальная схема регулятора при подключении обоих ключей

11!!3111сй СТ i!!СЦИ K ВЫ ВОД!1 М 11ОС1ОЯ11110! О OK

5 фиг. 1.

Устройство для регулирования переменного напряжения содержит секционированный трансформатор 1 с несекционированной обмоткой 2 и секционированной обмоткой с

1р секциями 3, 4, 5. Обмотка 2 постоянно подключена к сети. Секция 3 через коммутирующую цепочку из дросселя 6 и конденсатора 7 подключена к зажимам переменного тока моста на диодах 8 — 11, к зажимам постоянного

15 тока которого подключены катод тиристора

12 и анод тиристора 13. Переключаемый вывод секции 4 соединен с непереключаемым выводом секции 3 с помощью ключа из встречно-параллельно включенных тиристоров 14, 15. Непереключаемый вывод секции 4 соединен с переключаемым выводом секции 3 с помощью ключа на встречно-параллельно соединенных тиристорах 16, 17. Нагрузка 18 одним зажимом соединена с непереключае25 мым выводом секции 3, а другим — с выводом секции 5, другой вывод которой соединен с непереключаемым выводом секции 4.

Схема на фиг. 2 отличается от схемы на фиг. 1 тем, что анод тиристора 16 и катод

30 тиристора 17 второго ключа низшей ступени

549794 подключены к выводам постоянного тока второго моста на диодах 19 — 22, к зажимам переменного тока которого через коммутирующую цепочку, содержащую дроссель 23 и конденсатор 24, подключена вторая переключаемая секция 4.

Устройство (фиг. 1) в установившемся режиме работает следующим образом. В начале положительного полупериода напряжения сети (фиг. За) включается тиристор 14, соединяя последовательно секции 3, 4 на высшей ступени регулирования выходного напряжения (фиг. Зб), между катодами диодов 8, 9 и анодами диодов 10, 11 приложена сумма напряжений заряженной емкости (фиг. Зв) и секции 3. Диод 8 открыт, и к аноду тиристора

12 приложено напряжение (фиг. Зд) в отпирающем направлении, равное напряжению заряженной емкости 7 (фиг. Зв). При подаче управляющих импульсов на тиристор 12 он открывается и происходит разряд емкости 7 по контуру 7, 8, 12, 14, 6, 7. Разрядный ток емкости 7 протекает через тиристор 14 в обратном направлении, он закрывается, и к нему прикладывается запирающее напряжение (фиг. Зг, 2, 1), равное сумме напряжений дросселя и конденсатора 7, затем происходит колебательный перезаряд емкости 7 по контуру 7, 8, 12, 4, 5, 18, 3, 6, 7, подготавливая работу схемы в следующий полупериод. После перезаряда емкости 7 закрывается диод 8 (фиг. 3a), а диод 9 открывается (фиг. Зж).

Управляющий импульс на включение тиристора 16 подается с некоторой задержкой по отношению к моменту отключения тиристора

14, достаточной для восстановления его управляющих свойств. Секции 3, 4 соединяются параллельно, и к нагрузке 18 приложено напряжение низшей ступени. Таким образом происходит переключение с высшей стулени регулирования на низшую, дающее опережающий угол сдвига. В другой полупериод схема работает аналогично.

При переключении напряжения с высшей ступени на низшую (фиг. 1) к нагрузке подключена на некоторое время только одна переключаемая секция и через нее протекает весь ток нагрузки, После включейия второго тиристорного ключа начинается переходной процесс перераспределения тока между секциями 3, 4, определяемый постоянными вре5 мени секций 3, 4. Следовательно, некоторое время одна из секций и один из тиристорных ключей низшей ступени перегружены.

В схеме на фиг. 2 тиристоры низшей ступени включаются одновременно. При включении

10 тиристоров низшей ступени коммутирующие емкости 7, 24 одновременно разряжаются через тиристор высокой ступени, включая его.

После перезаряда емкостей 7, 24 секции 3, 4 практически одновременно подключаются па15 раллельно друг другу и нагрузке. Поэтому в схеме на фиг. 2 отсутствует перегрузка тиристоров секций трансформаторов, и, следовательно, схема имеет повышенную надежность.

В остальном работа устройства на фиг. 2

20 аналогична работе устройства на фиг. 1.

Предлагаемое устройство для регулирования переменного напряжения с опережающим углом сдвига позволяет генерировать реактивную мощность в сеть переменного тока, 25 компенсируя потребляемую из сети реактивную мощность нагрузки с отстающим углом сдвига.

Формула изобретения

Устройство для регулирования переменного напряжения, содержащее трансформатор, с секциями вторичной обмотки которого связаны тиристорные ключи низшей и высшей сту35 пеней регулирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей, анод и катод тиристоров каждого из ключей низшей ступени регулирования подключены к клеммам постоянного тока со40 ответствующего диодного моста, клеммы переменного тока которого через коммутирующую LC-цепочку подключены параллельно соответствующей секции низшей ступени.

Источники информации, использованные

45 при экспертизе:

1. Авт. св. № 318923 по кл, G 05F 4/29, 1971.

2. Авт. св. № 333544по кл, G05F 1/20, 1972.

)49794

Составитель Д. Фуфлыгин

Техред В. Рыбакова Корректор 3. Тарасова

Редактор И. Тимофеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1071/14 Изд. № 33 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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