УСТРОЙСТВО, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ СОВМЕСТИМОСТЬ РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ МАГНИТНЫМ ПОТОКОМ Российский патент 2015 года по МПК H02M5/12 

Изобретение относится к электроэнергетическому оборудованию и может быть использовано для индивидуального регулирования напряжения на удаленных объектах и у ответственных потребителей, преимущественно, в горной промышленности. Для предприятий горной промышленности характерны колебания напряжения на удаленных потребителях в широких пределах, что обусловлено изменениями напряжения на главных понизительных подстанциях, сменным режимом работы предприятий и циклическими нагрузками горного производства.

Известно устройство для стабилизации переменного напряжения (авторское свидетельство №440654, кл. G05f 1/20), содержащее n вольтодобавочных трансформаторов, первичные обмотки которых шунтированы выключателями. Число витков вторичных обмоток относятся друг к другу, как числа в двоичном коде. Одновременно могут включаться несколько трансформаторов.

Недостатком устройства является необходимость использования n отдельных трансформаторов, что увеличивает габариты и массу устройства.

Известно устройство коммутации вольтодобавочных трансформаторов дискретного m-фазного трансформаторного тиристорного регулятора переменного напряжения (авторское свидетельство №696582, кл. G05F 1/14). Способ переключения тиристорных ключей во вторичных обмотках вольтодобавочных трансформаторов предусматривает снятие импульсов с включенной группы тиристоров для устранения короткого замыкания силовых трансформаторов. Устройство содержит отдельную группу силовых трансформаторов и отдельную группу вольтодобавочных трансформаторов.

Недостатком устройства является сложность конструкции и алгоритма управления схемой.

Известно устройство, содержащее многообмоточный вольтодобавочный трансформатор с Ш-образным сердечником, на боковых стержнях трансформатора размещены две сетевые, две вольтодобавочные (вольтодобавочная и вольтовычета) и две обмотки управления, обмотки управления соединены последовательно (“Electric Machines and Power Systems”, №16, с. 225-238, 1989). Пять пар отводов от контрольной обмотки шунтированы пятью ключами из встречно-параллельно включенных тиристоров. Регулирование напряжения осуществляется включением только одного из пяти ключей, причем оба тиристорных ключа включаются с нулевым углом управления и проводят ток в течение полного периода напряжения. Вольтодобавочные обмотки и обмотки управления включены таким образом, что последовательное и поочередное включение тиристорных ключей приводит к регулированию выходного напряжения от минимального (меньшего номинального) до максимального (большего номинального).

Недостатком устройства является сложность конструкции и малая надежность.

Известно устройство для дискретного регулирования переменного напряжения (свидетельство на полезную модель №6478), принятое за прототип, которое содержит Ш-образный сердечник с намотанными на него катушками возбуждения, вольтодобавки и управления. Обмотки возбуждения W₁₁ и W₁₂ имеют одинаковое число витков и включены встречно-последовательно. Катушки вольтодобавки W₂₁ и W₂₂ соединены последовательно с нагрузкой такой полярностью, что одна из них работает для повышения, а другая для понижения напряжения на нагрузке. Обмотки управления W₃₁ и W₃₂ соединены через тиристорные пары таким образом, что W₃₁+W₃₂=W₃=const.

Основным недостатком данного устройства является небольшой диапазон регулирования напряжения.

Технический результат изобретения заключается в расширении диапазона регулирования напряжения вольтодобавочного трансформатора.

Технический результат достигается тем, что преобразовательные блоки выполненные в виде катушек с намотанными на них витками, изменяют диапазон регулирования напряжения на удаленных объектах и у ответственных потребителей при одновременном изменении количества витков вольтодобавки и вольтовычета при постоянстве их суммарного количества.

Устройство содержит Ш-образный сердечник с намотанными на него катушками возбуждения, вольтодобавки и управления. Обмотки возбуждения W₁₁ и W₁₂ имеют одинаковое число витков и включены встречно-последовательно. Катушки вольтодобавки W₂₁ и W₂₂ соединены последовательно с нагрузкой такой полярностью, что одна из них работает для повышения, а другая для понижения напряжения на нагрузке. Обмотки управления W₃₁ и W₃₂ соединены через тиристорные пары таким образом, что W₃₁+W₃₂=W₃=const. При увеличении W₂₁ и одновременном уменьшении W₂₂, но при W₂₂+W₂₁=const, уменьшается интервал, на котором происходит вольтодобавка, и увеличивается интервал, на котором происходит увеличение вольтоотбавки. При уменьшении W₂₁ и одновременном увеличении W₂₂, но при W₂₂+W₂₁=const, увеличивается интервал, на котором происходит вольтоотбавка, и уменьшается интервал, на котором происходит увеличение вольтодобавки. При уменьшении суммарного числа витков в обмотке вольтодобавки уменьшается диапазон регулирования напряжения на выходе ВДТ.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, представленным на фиг. 1, где указана схема устройства, обеспечивающего электромагнитную совместимость работы электрооборудования с регулируемым магнитным потоком, W₁₁ и W₁₂ - обмотки возбуждения, имеют одинаковое число витков и включены встречно-последовательно; W₂₁ и W₂₂ - катушки вольтодобавки, соединены последовательно с нагрузкой такой полярностью, что одна из них работает для повышения, а другая - для понижения напряжения на нагрузке; W₃₁ и W₃₂ - обмотки управления - соединены через тиристорные пары таким образом, что W₃₁+W₃₂=W₃=const.

Устройство, обеспечивающее электромагнитную совместимость работы электрооборудования с регулируемым магнитным потоком, содержит Ш-образный сердечник с намотанными на него катушками возбуждения, вольтодобавки и управления. Обмотки возбуждения W₁₁ и W₁₂ имеют одинаковое число витков и включены встречно-последовательно. Катушки вольтодобавки W₂₁ и W₂₂ соединены последовательно с нагрузкой такой полярностью, что одна из них работает для повышения, а другая для понижения напряжения на нагрузке. Обмотки управления W₃₁ и W₃₂ соединены через тиристорные пары таким образом, что W₃₁+W₃₂=W₃=const.

Технический результат - расширение диапазона регулирования. 1 ил.

Устройство, обеспечивающее электромагнитную совместимость работы электрооборудования с регулируемым магнитным потоком, содержащее два преобразовательных блока, обеспечивающих вольтодобавку и вольтовычет, которые последовательно подключены к трехфазной нагрузке, отличающееся тем, что преобразовательные блоки, выполненные в виде катушек с намотанными на них витками, изменяют диапазон регулирования напряжения на удаленных объектах и у ответственных потребителей при одновременном изменении количества витков вольтодобавки и вольтовычета при постоянстве их суммарного количества.