Стабилизатор переменного напряжения с трехфазным выходом

Стабилизатор переменного напряжения с трехфазным выходом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВМ

Союз CceeTaSIX

@юцнэянстймясе3фя

1н®сн облик (Sl) Дополнительное к ячт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.77(21)249164Зу24 07 с присоединением заявки МГевударатвннний наютат ссср но данам нзабрвтвннй н аткрьпнй (23) Приоритет

Опублнкованр15.07,79,Вюллетень Ж 25

Дата опубликования описаиия1&.07.79 . В. Шапиро, Л. Э. Рогинская, Г. С. Анисимова и Т. И. Попова (72) Авторы изобретения

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ТРЕХфАЗНЫМ. ВЫХОД ОЙ

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано для питания стабилизированным напряжением энергетического оборудования.

Известны тиристорные и магнитные . стабилизаторы напряжения jlj,(2) ..

Один из известных стабилизаторов содержит ферромагнитный элемент с трехфазным входом и выходом. На стержнях элемента выполнены обмотки с отводами, к каждому из которых подключена пара встречно-параллельных тиристоров. Стабилизация напряжения осуществляется изменением длительности работы каждой иэ пар и выбором ну кных отводов. Однако:наличие.отводов лишь уменьшает величину высших гармоник в выходном напряжении, но не компенсирует их полностью, т.е. в выходном напряжении .имеются все, гармонические составляккцие. Кроме то.- . го увеличение диапазона регулирования приводит к увеличению числа отводов, т.е. к усложнению схемы и увеличению веса и габаритов. Для получения синусо-2 идального напряжения нужно применять фильтры для всех гармоник, что уменьшает КПД устройства.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является .. б стабилизатор переменного напряжешя, содержащий три конденсатора, обкладки которых подключены к соответствующим выводам ферромагнитного элемента.

1в Недостатками известного стабилиэато ра являются узкие пределы стабилизации выходного напряжения, совпадающие с пределами для феррорезонансного стабилизатора, невозможность регулирования уровня напряжения и понижение КПД иэ-эа .увеличения потерь в стали, Кроме того, . следует отметить большую установленную мощность дросселей, так как ток каждого из них определяется максимальным током нагрузки, .а напряжение на каждом из элементов - максимальным ее напряже нием, и необходимость в материале с прямоугольной кривой намагничивания, Г

673999

Целью изобретения является расширение пределов регулирования выходного напряжения и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем," что в стабилизаторе переменного напряжения с трехфазным выходом, содержащеч три конденсатора, одни обкладки которых подключены к соответствующим входам ферромагнитного элемента, выход ферромагнитного элемента выполнен пятифаз-. иым, к. выходу каждой фазы подключен один из выводов пары введенных встречи -параллельных тиристоров, причем вторые выводы всех пар соединены в.звезду при этом вторые обкладки конденсаторов подключены к входным выводам, а выходные выводы - к входу ферромагнитного .. элемента, управляющие выводы всех тири сторов соединены с соответствующими ab>ходами введенного блока управления, вход которого соединен с выходными выводами.

На чертеже дана схема предлагаемого стабилизатора.

К входным выводам 1,2,3 стабилизатора подключены один из обкладок конденсаторов 4,5,6. Обмотки 7-13 ферроматнитного элемента вьптолнены на трехстержневом магнитопроводе и соединены по ав» тотрансформаторной схеме, причем конец обмотки 10 присоединен к отводу 14 об мотки 8, конец обмотки 11 - к отводу

15 обмотки 7, начало обмотки 12 — к отводу 16 обмотки 9, начало обмотки

13 — к отводу 17 обмотки 8.

Напряжения на выходе ферромагнитного элемента образуют симметричную пятифазную систему, к выходу каждой фазы подключен один из выводов пары встречно-параллельных тиристоров 18-27, вторые выводы всех пар соединены в звезду.

40 Управляющие выводы каждого тиристора поданы на соответствующий выход блока управления 28, вход которого подключен к выходным выводам..Упраляющие иипуль« сы, подаваемые на тиристоры одной пары

45 (18, 19-26, 27), сдвинуты на угол,4 а управляющие импульсы, подаваемые на соответствующие тиристоры соседних нар,на угол /10.

Схема, приведенная на чертеже, работает следующим. образом.

Если длительность включенного состо нття;тиристоров изменяется в пределах до оо одновременно мо5 5 ...,,, 55 гут быть включены два тиристора, принад лежащих к различным фазам. Если равно минимальному значению, то ферромагйитнътй элемент работает в режиме холостого хода и к выходным выводам 29-31 приложено напряжение, определяемое соотношением между сопротивлениями нагрузки и конденсаторов 4-6. При увеличе нии напряжения обмотки ферромагнитного элемента на тот или иной цромежуток времени замыкаются накоротко и так, что параллельно выходным выводам включается лишь весьма небольшое внутреннее сопро.тивление обмоток ферромагнитного элемента. Напряжение на зажимах 29-31 определяется соотношениями между величинами емкости конденсаторов 4-6, эквивалентной индуктивности ферромагнитного элемента с обмотками 7-13 и сопротивления нагрузки и при 61 равной Jl ста5 новится близким к нулю..

Стабилизируется выходное напряжение за счет автоматического изменения угла отпирания тиристоров, следовательно, и длительности их открытого состояния при изменении параметров схемы. Это изменение происходит с помощью введенного в схему блока управления 28, вход которого соединен с выходными зажимами.

Начальная длительность открытого состояния, определяющая уровень стабилизируемого напряжения, устанавливается в блоке управления 28 заранее. Во входных линейных токах ферромагнитного элемента, т.е. в напряжениях на выходных выводах

29-31 за счет сдвига в работе тиристорных пар на угол, соответствующий сдвигу напряжений в симметричной пятифазной системе, содержатся высшие гармоники порядкаlOKtl гдеK 1,2,3, и этотспектр не мепяется во всем диапазоне регулирования.

Преимуществами данной схемы являю т сят

- расширение диапазона регулирования стабилизированного напряжения при сохранении формы, близкой к,синусоидальной (регулирование возможно от нуля до

Умах ) р повышение КПД за счет уменьшения потерь в стали ферромагнитного элемента, обмотка которого соединена по автотрант форматорной схеме и отсутствует его насыщение, а также за счет возможности откаas от фильтров гармоник, ниже девятой;

- магнитопровод ферромагнитного элемента может быть выполнен из обычной электротехнической стали, или стабилизация осуществляется за счет замыкания обмоток накоротко тиристорами; в

673999

UHHHHH Заказ 4075/44 Тираж 1014 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- уменьшается установленная мощность ферромагнитного элемента эа счет автоJ трансформ,.аторпого соединения обмоток (установленная мощность составляет О, 3 мощности при трансформаторном включении)

Формула изобр.етения

Стабилизатор переменного напряжения 16 с трехфазным выходом, содержащий три конденсатора, одни обкладки которых подключены к соответствующим входам ферромагнитного элемента, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью расширения 15 пределов регулирования выходного напряжения и повышения КИД, выход ферромагнитного элемента выполнен пятифазным, к выходу каждой фазы подключен один из а

6 выводов пары введенных встречно параллельных тиристоров, причем вторые выводы dcex пар соединены в звезду, при этом вторые обкладки конденсаторов подключены к входным выводам, а выходные выводык входу ферромагнитного элемента, управляшие выводы всех тиристоров соединены с соответствукхпими выходами введенного блока управления, вход которого соединен с выходными выводами.

Источники информапии, принятые во внимание при экспергизе

1. Бейдер Г. Ф. Построение трехфазных тиристорногрансформаторных регуляторов . и- анализ выходного напряжения Сб. Современные задачи преобразовательной техники, Киев, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 457082, кл. Q 05 F 3/04, 1972.