Устройство для переключения отводов трансформатора под нагрузкой

Устройство для переключения отводов трансформатора под нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т

-3 (Щ 610193

ОП И

ИЗОБ

Союз Советских

Соввиалистических

Республик

К АВТОРСКО (61) Дополнитель (22) Зайвлено2512 с присоединением (23) Приоритет (43) Опубликован. 2 (51) М. Кл.

H 01 F 21/12

Н 02 М 5/12 т 44114рвтвеиим1 иевитет

Вев|ти Мииивтрев CCCt ие ивлев ивееретеиий и етирытие (53) УДК 621. 316. . 72 2 (088. 8) (45) Дата опубли (72),Авторы

ИЗОбрЕТЕНИЯ А.A. Озерянский, A.N. Галиновский, А.H. Даниленко, И.М. Гординский и !O.A. Полищук

Институт электродинамики AH Украинской CCP и Киевский ордена (71) Заявители Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой

Октябрьской социалистической революции (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТВОДОВ

ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к преобразовательной технике, может быть использовано в источниках питания большой мощности °

Известно устройство для переключения отводов трансформатора под нагрузкой, содержащее встречно-параллельно соединенные тиристоры и блок фор мирователей уйравляющих импульсов, выполненных автономно и управляемых от блока переключения fl J.

- У такого устройства низкий КПД и ограниченная область применения.

Известно также устройство для переключения отводов трансформатора под нагрузкой, содержащее встречно параллельно соединенные тиристоры, реверсивный счетчик с дешифратором, блок команд, датчик нуля тока и блок формирователей на транзисторах, ко,торые через диоды связаны непосред,ственно с управляющими электродами тиристоров каждого ключа(2).

Известное устройство не может быть использовано при работе с высоковольтными трансформаторами и при больших токах из-за наличия транзисторов в цепях коммутации отпаек силового трансформатора. Даже самые

2 оптимистические прогнозы не повволярт надеяться на получение транзисторов, работающих при единицах или десятках киловольт и импульсных токах в несколько десятков ампер. Последовательное или параллельное же их вклю- чение снижает эффективность известной схемы.

Цель изобретения — повышение на)p дежности схемы при высоких напряжениях и больших токах.

Указанная цель достигается введением схемных взаимосвязей, при которых каждый формирователь управляющих

)5 импульсов выполнен в виде моста из четырех диодов, включенных между выводами соответственного ключа и управляющими электродами его тиристоров, в диагональ постоянного тока мос 20 та включен резистор и тиристор, а для изменения направления движения реверсивного счетчика использованы датчики фаз тока и напряжения переключаемой обмотки трансформатора, од25 ноименные выводы которых через два элемента И попарно соединены с соответствующими выводами счетчика.

Одним из вариантов упрощения устройства является такое его выполне30 ние, при котором катоды тиристоров, 610193

l включенных в мосты, через разделительные диоды соединены с отрицательным полюсом источника питания, положительный полюс которого через резистор соединен с плюсом дешифратора и с эмиттерами: выходных транзисторов, ° 5 коллекторами соединенных с управляющими выводами тиристоров.

Выполнение формирователей с тиристорами в качестве исполнительных элементов позволяет устранить недостатки !

О известных устройств, однако это приводит к существенным изменениям не только в схеме коммутатора, но и во введении новых узлов, изменяющих очередность и последовательность переключений.

На чертеже приведена схема устройства.

B данной схеме для переключения, 20 например, четырех отпаек трансформатора применены формирователи управляющих импульсов 1-4, в каждом из которых имеется мост, содержащий диоды 5-8, тиристор 9, резистор 10, уп- 25 равляющий транзистор 11. Катоды тиристоров через разделительные диоды 12 соединены с источником 13 и общим резистором 14. Остальная часть устройства, общая для всех формирователей, состоит из реверсивного счетчика 1 5 с дешифратором, прямое действие которого обеспечивается по входу 16, а обратное — по входу 17, блока программного управления 18,элементов И 19, 20, триггеров 21 и 22, датчиков фаз тока 23 и напряжения 24 коммутируемой обмотки трансформатора. Одноименные, т.е. фиксирующие одну из фаз, выходы датчиков-попарно соединены с соответ- 40 ствующим элементом И.

Включение элементов 10-14 необязательно и показывает только один из простых способов реализации устройства, без переходных трансформаторов между блоком управления и коммутато- 45 рами.

В статическом режиме открыт один из тиристоров формирователей, например 9, что соответствует одному из 50 состояний счетчика 15. Импульсы управления подаются только при переходе входного тока трансформатора через нуль и сразу же снимаются при открывании соответственного силового тирис-->5 тора. Это происходит потому, что напряжениЕ на последовательно соединенных тиристоре и резисторе после открывания силового тиристора падает почти до нуля, и тиристор запирает ся. Такой управляющий импульс является импульсом на включение.

Команда на переключение в сторону повышения или понижения выходного напряжения поступает от блока 18 на счетный вход счетчика и на вход направления счета, к элементу И 19 или

20. При этом повышению напряжения отвечает разрешение по входу 16, а понижению — по входу 17. Перекрестные соединения между элементами 19, 20 и

21, 22 выполнены таким образом, что переключения отпаек трансформатора, вызывающие повышение напряжения, смоГ ут происходить при совпадении фаз тока. и напряжения, т.е. при совпадении сигналов на входах элемента И 20.

При переключении отпаек трансформа- . тора, вызывающем понижение напряжения, срабатывает элемент И 19. Выполнение этих условий обеспечивает невоэникновение витковых замыканий в секциях трансформатора. Таким образом, управляющие импульсы на переключение отпаек подаются после включение трансформатора и после импульсов на включение.

Возможно выполнение устройства с трансформаторными связями между системой управления и тиристорами форми- рователей. На чертеже показан более простой вариант построения, с непосредственной связью, при котором транзисторы дешифратора связаны с тиристорами непосредственно. К транзисторам при этом прикладывается только напря-. жение источника 13, а ток через них ограничивается резистором 14.

Данное устройство целесообразно применять в высоковольтных регуляторах напряжения и при больших токах. Использование данного устройства позволяет при этом повысить надежность систем коммутации — основного звена трансформаторно-тиристорных регуляторов.

Формула изобретения

1. Устройство для переключения отводов трансформатора под нагрузкой, содержащее, ключи в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров и соответствующее числу ключей число формирователей управляющих импульсов, блок программного переключения, ревер сивный счетчик с дешифратором, дат- . чики фаз тока и напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при больших токах и высоких напряжениях, в схему введены два элемента И, каждый из формирователей управляющих импульсов выполнен в виде моста из четырех диодов, в диагональ моста включены резистор и тиристор, управляющий электрод которого соединен с эмиттером транзистора, база соединена с дешифратором, мост подключен к выводам соответствую» щего ключа и управляющим электродам его тиристоров, одноименные выводы датчиков фаз тока и напряжения через

61.0193

Составитель A. Данильчук

Редактор Б. Федотов Техред С.Беца Корректор H. Тупица

Заказ 3022/42 Тираж 960 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

c c х Р с

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Ф два элемента И попарно соединены со входами счетчика.

2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введен источник .питания с резистором. и разделительными диодами, через которые катоды тиристоров, включенных в мосты, соединены с отрицательным полюсом источника питания, положительный полюс которого соединен с эмитте-: ром транзистора.

Источники информации, принятые вС внимание при экспертизе:

1. Патент ГДР 963817,211 53/03, от 20.09.68.

2. Авторское свидетельство СССР

10 9 547943, Н 02 М .5/12, 04.08.75.