ТРЕХФАЗНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК H02P13/10 

Изобретение относится к разделу электротехники и может использоваться для регулирования напряжения в сети.

Наиболее близким техническим решением является последовательный вольтдобавочный трансформатор (линейный регулятор) [см. Электрическая часть станций и подстанций: учеб. для вузов / А.А.Васильев, И.П.Крючков, Е.Ф.Наяшкова и др.; под ред. А.А.Васильева. - 2-е изд., перераб. и доп. - Энергоатомиздат, 1990 - стр.322-323, рис.22.12, 22.13].

Недостатком последовательного вольтдобавочного трансформатора является наличие электрических контактов в устройстве регулятора под напряжением (РПН), которые являются одним из менее надежных элементов устройства, что снижает надежность работы последовательного вольтдобавочного трансформатора.

Прототипом служит трансформатор с регулируемым вторичным напряжением С.Э.Мюнстерлейдта (патент №9996 от 29 июня 1929 года). Прототип имеет Ш-образный сердечник и передвижное ярмо.

Недостатками прототипа являются регулирование напряжения в одной фазе и наличие положения передвижного ярма, при котором создаются воздушные зазоры между обоими боковыми стержнями. В этом положении обмотка, расположенная на среднем стержне, работает в режиме короткого замыкания и, следовательно, происходит провал напряжения.

Сущность изобретения заключается в том, что известное устройство для повышения показателей качества электрической энергии и исключения провала напряжения при магнитной коммутации дополнительно снабжено подвижным ярмом магнитопровода и перемычкой магнитопровода, закрепленными подвижно на роликах, причем на каждом стержне снизу расположены обмотки возбуждения, а вольтдобавочные обмотки расположены выше. В стержни Ш-образного магнитопровода между обмотками возбуждения и вольтдобавочными обмотками нашихтованы скобы магнитопровода для включения перемычки магнитопровода. Длины подвижного ярма и перемычки позволяют им замыкать полностью все три стержня Ш-образного магнитопровода. Приводное устройство обеспечивает перемещение подвижного ярма и перемычки на всю их длину.

Технический результат - повышение показателей качества электрической энергии, регулирование трехфазного напряжения и упрощение приводного механизма.

Технический результат достигается тем, что подвижное ярмо и перемычка магнитопровода перемещаются на всю их длину независимо друг от друга приводным устройством.

На фиг.1 приведено трехфазное устройство для регулирования напряжения, которое состоит из Ш-образного магнитопровода 1, подвижного ярма магнитопровода 2 и перемычки магнитопровода 3. Подвижное ярмо 2 и перемычка 3 расположены на роликах 4 и могут передвигаться независимо друг от друга. Подвижное ярмо и перемычка магнитопровода перемещаются на всю их длину независимо друг от друга приводным устройством. Снизу на стержнях Ш-образного магнитопровода 1 расположены катушки возбуждения 5, выше которых нашихтованы скобы магнитопровода 6, а затем располагаются вольтдобавочные обмотки 7.

Регулирование напряжения достигается следующим образом:

- при воздушном зазоре между подвижным ярмом магнитопровода 2 и двумя стержнями Ш-образного магнитопровода 1, когда перемычка магнитопровода 3 замыкает три стержня посредством скоб 6, устройство работает на холостом ходу, магнитный поток, наводимый током в катушках возбуждения 5, замыкается через перемычку магнитопровода 3 (фиг.1);

- при воздушном зазоре между перемычкой магнитопровода 3 и скобами 6 двух стержней Ш-образного магнитопровода 1, когда подвижное ярмо магнитопровода 2 замыкает три стержня, магнитные потоки, наводимые токами в катушках возбуждения 5, замыкаются через подвижное ярмо 2, проходя через вольтдобавочные обмотки 7, наводя в них эдс и тем самым повышая или понижая напряжение в трехфазной сети в зависимости от соотношения витков в обмотках 5 и 7 и способа включения вольтдобавочных обмоток 7 в сеть - встречное или согласное (фиг.2);

- при переключении устройства из положения на фиг.1 в положение на фиг.2 сначала передвигается подвижное ярмо 2 в положение, при котором оно перемыкает три стержня Ш-образного магнитопровода 1, а затем перемычка 3 переводится в положение, когда она создает воздушный зазор между скобами 6 трех стержней Ш-образного магнитопровода 1;

- переключение устройства из положения на фиг.2 в положение на фиг.1 осуществляется в обратном порядке, так что не существует положения, при котором магнитный поток между стержнями разомкнут и катушки возбуждения имеют малое сопротивление, что может приводить к большому току возбуждения и провалу напряжения, и есть положение, когда магнитный поток замыкается через перемычку 3 и подвижное ярмо 2 (фиг.3).

Положительный эффект - повышение показателей качества электрической энергии, регулирование трехфазного напряжения и упрощение приводного механизма. Преимущество устройства заключается в том, что при коммутации магнитного потока не происходит режима короткого замыкания в катушках возбуждения и, следовательно, провала напряжения в сети.

Изобретение относится к области электротехники и решает задачи повышения показателей качества электрической энергии и упрощения приводного механизма. Конструкция устройства дает возможность регулировать трехфазное напряжение с помощью магнитной коммутации без провала напряжения и этим повышает показатели качества электрической энергии по сравнению с прототипом. Для получения технического результата - регулирования трехфазного напряжения с помощью магнитной коммутации без провала напряжения - перемычка магнитопровода позволяет перемыкать магнитный поток между стержнями Ш-образного магнитопровода в обход трех вольтдобавочных обмоток при помощи скоб и приводное устройство обеспечивает перемещение подвижного ярма и перемычки магнитопровода на всю их длину независимо друг от друга. 3 ил.

Трехфазное устройство для регулирования напряжения, состоящее из Ш-образного магнитопровода, ярма магнитопровода, перемычки магнитопровода, трех катушек возбуждения, трех вольтдобавочных обмоток, отличающееся тем, что перемычка магнитопровода позволяет перемыкать магнитный поток между стержнями Ш-образного магнитопровода в обход трех вольтдобавочных обмоток при помощи скоб и подвижное ярмо и перемычка магнитопровода перемещаются на всю их длину независимо друг от друга.