Устройство для автоматического регулирования напряжения в цепи переменного тока

Устройство для автоматического регулирования напряжения в цепи переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21d -, 42„, М 99154

С С С Р

ИВЛНОТЕКЛ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П, Ф. Рыбченко

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Заявлено 10 октября 1952 г. за № 5518/448538 в Министерство электропромышленности СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 10 за 1954 г.

11редметом изобретения является устройство для автоматического регулирования напряжения в цепи переменного тока при изменении нагрузки, состоящее из двух включен .ых последовательно понижающих трансформаторов с неодинаковыми коэффициентами трансформации. Один из транс(1>орматоров имеет подмагничиваюгцуlо обмотку постоянного тока для автоматпче. ского изменения общего коэффициента трансформации устройства с изменением тока нагрузки благодаря перераспределению первичного напряжения между трансформаторами.

B известных устройствах такого типа подмагничивающая обмотка располагается на трансформаторе, имеющем меньший коэффициент трансформации, причем для повышения вторичного напряжения его комплексное сопротивление в процессе регулирования должно увеличиваться (для перехода большей части первичного напряжения на этот трансформатор). Поэтому в таких устройствах подмагничиваюиз о ар щий ток максимален при холос1ом ходе и уменьшается в процессе регулирования напряжения, в связи с чем, помимо общих падений напряжения в меди и реактивностях рассеяния устройства, имеется еще и дополнительное внутреннее падение напряжения, ограничивающее диапазон регулирования напряжения.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является выполнение вспомогательного трансформатора, несущего обмотку подмагничивания постоянного тока, с ббльшим коэффициентом трансформации, чем основной. Поскольку при этом для повышения вторичного напряжения необходимо увеличивать подмагничивающий ток, обмотка подмагничивания вспомогательного трансформатора включена по схеме, обеспечивающей увеличение тока намагничивания при возрастании нагрузки.

Выполненное таким образом устройство позволяет уменьшать внутреннее падение напряжения (уменьшающееся с увеличением намагничивания) в трансформаторах, благодаря этому увеличивать диапазон регулирования напряженпя и нрименя Г! устройство не только при активной, цо и прп индуктивной нагрузке.

В случае применения устройства в трехфазной системе согласно

11зобретенн1о, с целью обеспечения симметрии кривой напряжения переменногого тока, прел. на гаеася основной трансформатор вып >лнять с пятистержневым сердечником ц обмотки этого трансформатора соединять по схеме „зигзаг".

На фиг. 1, 2 и 3 представлена электрическая схема устройства, выполненного, согласно изобретению, нри использовании его в однофазных и трехфазных системах, На фиг. 1 показана схема устройства для однофазной цепи. Устройство состоит из двух трансформаторов, соединенных последовательно как с первичной, так и со вторичной сторон. Коэффициенты трансформации трансформаторов различны, причем коэффициент трансформации К вспомогательного (peryлировочного) трансформатора

ТВ больше, чем коэффициент трансформации К" основного трансформатора TО.

Вспомогательный трансформатор для однофазной схемы выполнен с Ш-образным сердечником для обеспечения симметричности кривой напряжения и снабжен обмоткой подмагничивания ОП постоянного тока, питаемой через выпрямитель В от трансформатора Т, включенного последовательно в рассечку провода со вторичной стороны.

При отсутствии нагрузки со вторичной стороны трансформаторов постоянное подмагничивание полностью отсутствует, а приложенное напряжение Ц распределяется пропорционально комплексным сопротивлениям намагничивающих контуров трансформаторов ТВ и

ТО:

Z"

1 1 — г

/ Z/

«/ где U и Z — ïåðâè÷íoå напряжение и комплексное сопротивление трансформатора TB; U " и Z"— то же для трансформатора TO.

По мере возрастания нагрузки со вторичной стороны трансформаторов пропорционально току нагрузки увеличивается ток нос гоянного подмагничивания вспомогательного трансформатора. При этом комплексное сопротивление намагничивающего контура вспомогательного трансформатора Z уменьшается, в результате чего происходиг перераспределение первичного напряжения, приложенного к первичным обмоткам трансформаторов TB и ТО и их отношение «изменяется.

Вследствие различия коэффициентов трансформации отдельных трансформа. горов (К вЂ” регулировочного и К вЂ основно) вторичное напряжение U„являющееся суммой вторичных напряжений U, и Ц" отдельных трансформаторов, также изменяется, увеличиваясь с ростом нагрузки.

Общий коэффициент трансформации К,б устройства будет изменяться с изменением 1 между своими предельными значениями— коэффициентами трансформации отдельных трансформаторов К и К":

К К// (1+" )

Кобщ — К// К/

Поскольку увеличение общего вторичного напряжения связано с уменьшением комплексного сопро1ивления Z намагничиваю щего контура вспомогательного трансформатора, т, е. с уменьшением дополнительного внутреннего падения напряжения, устройство обладает большими регулировочными возможностями и диапазон регулирования мало зависит от коэффициента мощности.

На фиг. 2 показана схема устройства для трехфазной цепи, Регулировочный трансформатор составлен из трех однофазиых трансформаторов с Ш-образными сердечниками, полуобмотки переменного тока которых соединены последовательно. ¹ 99)54

На фиг. 3 показана схема устройства для трехфазной сети с регулировочным трансформатором, .имеющим пятистержневой магнитопровод.

Для выравнивания условий ра4оты всех трех фаз переменного гока направление постоянного потока в средних трех стержнях одинаково и противоположно направлению постоянного потока в двух крайних стержнях. Симметричность кривой вторичного напряжения при этом создается противоположным направлением тока в полуобмотках переменного тока (полуобмотки включены встречно), .для чего первичные обмотки вспомогательного трансформатора соединены по схеме „зигзаг".

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования напряжения в цепи переменного тока, состоящее из двух включенных последовательно понижающих трансформаторов, выполненных с неодинаKoBbIMH коэффициентами трансформации, и с подмагничивающей обмоткой постоянного тока на одном из трансформаторов для автоматического изменения общего коэффициента трансформации устройства с изменением тока нагрузки за счет перераспределения первичного напряжения между трансформаторами, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования, вспомогательный трансформатор выполнен с ббльшим коэффициентом трансформации, чем основной, и его обмотка подмагничивания включена па схеме, обеспечивающей увеличение тока одмагничивания при возрастании нагрузки.

2, Устройство по и. 1, составленное из трехфазных трансформаторов для использования в трехфазной системе, отличаю щееся тем, что,с целью обеспечения симметрии кривой напряжения неременного тока, вспомогательный трансформатор имеет пятистержневой сердечник и обмотки этого трансформатора соединены по схеме „зигзаг". № 99!54

Фиг. 1 № 99154

Фиг. 2 № 99154

Фиг. 3

Отв. редактор И. Д. Тихомиров

Стандартгиз. Подп. к печ. 26IXI-1956 г. Объем 0,375 и, л. Тираж 2000. Цена 75 коп.

Гор. Алатырь, типография М 2 Министерства культуры Чувашской АССР. Зак. 1464