УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G05F1/14 G05F1/20 H02M5/257 H02P13/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение для регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов.

Известен регулятор напряжения, содержащий трансформатор, между промежуточным выводом первичной обмотки которого и одним из входных зажимов включены два встречно-параллельно включенных тиристора, а между концом первичной обмотки трансформатора и входным зажимом включена обмотка дросселя с быстронасыщающимся сердечником [1].

Регулирование напряжения посредством описанного в [1] регулятора напряжения состоит в следующем: если тиристоры закрыты, то напряжение сети подается на полное число витков первичной обмотки трансформатора, так как дроссель насыщен и напряжение на вторичной обмотке минимальное; при открытии тиристоров сердечник дросселя перемагничивается, увеличивая свое сопротивление, а напряжение сети подается через промежуточный вывод на часть первичной обмотки, и напряжение на вторичной обмотке максимальное, и в результате выходное напряжение представляет кривую, состоящую из отрезков синусоид разной амплитуды; управляя временем открытия тиристоров в течение периода, изменяют длительность отрезков синусоид и, соответственно, среднее и действующее значения выходного напряжения.

Описанный выше регулятор напряжения и способ регулирования напряжения посредством этого регулятора характеризуются ограниченными функциональными возможностями в части ограничения диапазона регулирования напряжения при довольно сложной схеме управления.

Изобретением решается задача создания устройства для регулирования напряжения и способа регулирования напряжения, характеризующихся широкими функциональными возможностями благодаря введению пофазного регулирования напряжения в полном диапазоне регулирования полным открытием (закрытием) тиристоров поочередно в каждой фазе первичной обмотки трансформатора при относительной простоте реализации.

Для решения поставленной задачи в устройстве для регулирования напряжения, содержащем трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести блок управления тиристорными ключами в обмотках трансформатора каждой из фаз.

Для решения поставленной задачи в способе регулирования напряжения посредством устройства для регулирования напряжения, содержащего трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, заключающемся в переключении путем открытия тиристорных ключей в фазах первичной обмотки трансформатора, предложено, согласно настоящему изобретению, при переключении тиристорных ключей на повышение напряжения сначала открывать тиристорные ключи в одной фазе с последующим поочередным подключением другой и последующих фаз, а переключение тиристорных ключей на понижение напряжения осуществлять в обратной последовательности.

Изобретение поясняется на примере выполнения чертежом (фиг. 1), на котором представлена принципиальная схема заявляемого устройства для регулирования напряжения.

Устройство для регулирования переменного напряжения содержит трехфазный трансформатор 1, имеющий первичную обмотку 2, в каждой из трех фаз: 3, 4, 5.

К промежуточному выводу 6 первичной обмотки 2 фаз 3, 4, 5 подключено начало тиристорного ключа 7, выполненного в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров 8.

К концу первичной обмотки 2 подключен реактор 9, конец которого соединен с концом тиристорного ключа 7, образуя общую точку 10, соединенную с аналогичными общими точками фаз 4 и 5.

Блок управления 11 тиристорными ключами соединен с тиристорными ключами 7 во всех трех фазах 3, 4, 5, а также с общей точкой 10 соединения реактора 9 с тиристорным ключом каждой из фаз: 3, 4, 5.

Регулирование напряжения посредством устройства для регулирования напряжения заключается в следующем.

Пофазное регулирование напряжения на повышение напряжения осуществляют следующим образом.

При помощи блока управления 11 открывают тиристорный ключ 7 в одной фазе, например в фазе 3, затем открывают тиристорный ключ 7 в фазе 4, и, наконец, открывают тиристорный ключ 7 в фазе 5.

Пофазное регулирование напряжения на понижение напряжения осуществляют в обратной последовательности. Сначала открывают тиристорный ключ 7 в фазе 5, затем в фазе 4 и, наконец, в фазе 3.

Реализация заявляемого технического решения позволит относительно простыми средствами обеспечить регулирование напряжения несколькими ступенями (тремя ступенями трехфазного трансформатора) в полном диапазоне регулирования и тем самым существенно расширить функциональные возможности заявляемых устройства и способа регулирования напряжения.

В настоящее время в ООО НЛП «Электромаш», г. Екатеринбург, разрабатывается документация и ведется подготовка производства устройства для регулирования переменного напряжения, предназначенного для регулирования напряжения на шинах тяговых подстанций электрифицированных железных дорог постоянного тока.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР №419860, МПК G05F 1/12, Н02Р 13/16, 1974 г.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов. Техническим результатом является расширение диапазона регулирования напряжения. Устройство для регулирования напряжения содержит трансформатор, при этом в каждой фазе к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз. В устройство введен блок управления тиристорными ключами обмоток трансформатора каждой из фаз. В способе регулирования напряжения при переключении тиристорных ключей для повышения напряжения сначала открывают тиристорный ключ одной фазы с последующим поочередным подключением другой и последующих фаз, а переключение тиристорных ключей для понижения напряжения осуществляют в обратном порядке. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, отличающееся тем, что оно содержит блок управления тиристорными ключами в первичных обмотках трансформатора каждой из фаз.

2. Способ регулирования напряжения посредством устройства для регулирования напряжения, содержащего трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, заключающийся в переключении путем открытия тиристорных ключей в фазах первичной обмотки трансформатора, отличающийся тем, что при переключении тиристорных ключей на повышение напряжения сначала открывают тиристорные ключи в одной фазе с последующим поочередным подключением другой и последующих фаз, при этом переключение тиристорных ключей на понижение напряжения осуществляют в обратной последовательности.