Регулятор @ -фазного ( @ =3,5,7...) переменного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F3/04 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для построения регуляторов и стаби лизаторов многофазного, в частное ти трехфазного, переменного напряжения. Известны регуляторы переменного напряжения, выполненные на трансфо маторах и выпрямителе с регулируемым сопротивлением нагрузки Щ. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетс регулятор т-фазного (т, 3,5,7..,) переменного напряжения, содержащий трансформаторы, первичные обмотки каждого из которых включены последовательно в соответствукядие фазы . регулятора, а вторичные подключены к выпрямителю с регулирующим элемен том в диагонали постоянного тока 2 Недостатком известных устройств являются значительные искажения формл выходного напряжения и потребляемого тока, поскольку падение напряжения в первичной цепи регулятора имеет несинусоидальную форму . :. Цель изобретения - улучшение фор мы выходного напряжения и потребляемого тока, а также упрощение регулятора путем уменьшения количес ва обмоток. Указанная цель достигается тем, что регулятор га-фазного (Л 3,5,7 переменного напряжения, содержащий трансформатоЕйл, первичные обмотки каждого из KOTOjMjix включены последовательно в соответствующие фазы регулятора, а вторичные подключены к выпрямителю с регулирующим элементом в диагонали постоянного тока, содержит т-п трансформаторов (п - 2,3...; тп 3) и mn выпрямителей, диагонали постоянного тока которых Еключены в параллель. В каждую j-ю фазу регулятора включены те первичные обмотки соответствующих i-x трансформаторов, для которых разность абссэл{отных зна чений синуса угла 1 rs- ii li-O (п и наименьшего по абсолютной величине значения синуса угла o6j для 1 S j т, не равна нулю. Кроме того, числа витков первичных обмоток i-ro трансформатора пропорциональны алгебраической разности значений синусов упомянутых УГЛОВ, а взаимная фазировка включения начал и концов обмоток опреде ляется знаком указанной разности. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устрой ства на примере регулятора трехфаэйого (т 3) напряжения, выполненного на 9 трансформаторах (mn 9, п 3) и 9 выпрямителях/ на фиг. 2 диаграммы напряжений на первичных обмотках трансформаторов и напряжение на одной (первой) фазе регулятора/ на фиг, 3 - диаграм1 «л выходных фазовых напряжений и линейного напряжений регулятора/ на фиг. 4 - таблица абсолютных значений синуса угла 6 f . Регулятор содержит девять трансформаторов 1-9 с первичными 10-24 и вторичными 25-33 обмотками, девять выпряю1телей , диагонали постоянного тока которых включены в параллель подсоединены к регулирующему элементу 43, в качестве которого в данном случае использован транзистор. Для образования первой (i 1) фазы (А) регулятора использованы первичные обмотки 13-15, 20,и 23 трансформаторов 3-7, поскольку для них разность дН СФиг. 4) абсолютных значений синуса угла 10 + 20° (i-1) и наименьыего по абсолютной величине значений синуса угла li, или зГ (для первой , второй , третьей фаз, 1 j 4с 3) не равна нулю. Аналогичным образам во вторую () фазу (В) регулято-. ра включены первичные обмотки 16-П8, 19 и 22 трансформаторов 1 И 6-9, а в третью () фазу (С) - обмотки 10-12, 21 и 24 трансформаторов 1-4 и 9, поскольку для них разность iji абсолютных значений синусов углов соответственно 2i 10 + 20 (i-1) + 120 и Ci-ji lO + 20(i-l) +240 и наименьшего по абсолютной величине значений синуса угла off4 i не равна нули. Числа витков в первичных обмотках пропорциональны значениями,-, Л а и A-jA/ указанным в таблице (фиг. 4), включение их в фазы согласно или встречно друг с другом (фиг. 1) определяется знаком Д , Д, и АЗГ- Трансформаторы 1, 2 8 и 9 в образовании первой фазы регулятора не участвуют, поскольку для них величина Д. 0. Аналогично трансформаторы 2-5 не участвуют в образовании второй, а трансформаторы 5-8 - третьей фазы регулятора. же причине трансформаторы 2, 5 и 8 участвуют в образовании только одной фазы -С, А и В соответственно. Это уменьшает число обмоток в транформаторах. Устройство работает следующим образом. При протекании тока нагрузки через первичную цепь регулятора на первичньйс Обмотках фаз регулятора образуется падение напряжения Д U, величина которого реп лируется транзистором 43, изменякщим свое сопротивление при подаче на него управляющего сигнала DC, (фиг. 1). При этом на обмотках трансформаторов (при пренебрежении пульсацией на выходе выпрямителей) oCpaayetся переменное напряжение прячоугол ной формы со сдвигом фаз На фиг, 2 показаны диаграмкф на ряжений Uj-Uqr на обмотках/ включенных в первую фазу (А) регулятора и форма результирующего напряжения :uUa между клёкмами А и А . На фиг. 3 показано образование выходного фазового напряжения f fA А Ид при активной нагру ке регулятора и приведеш: диаг{ амMJ фазового напряжения Ойв и выходного линейного напряжения UA ифА - Офв регулятора. Выходное линейное напряжение содержит основную и высшие ,га1 юники, порядок которых « 2tnn ± 1 (i t, 2...) , а величина обратно пропорциональна их номеру. В данном случае для девяти трансформаторов , по1угамо основной гармоники, будут присутствовать 17,19 (- IStl} t 5 1), 35,37 (-;). 16+1, е « 2) f т.д. гармоники. С увеличением числа трансформаторов и выпрямителей (т.е. величины юп) номер наиболее низкой из высших гармоник (V - 2mn 1) будет увеличиваться, а ее амплитуда уменьшается. При этом Форма выходного напряжения и, следовательно, выходного тока будет приближаться к синусоиде, улучшая качество входных и выходных параметров регулятора. Уменмиение числа обмоток в трансформаторах упрсвдает схему регулятора и уменьшает его весогабаритные показатели.

1. РЕГУЛЯТОР т-ФАЗнего (т 3, 5, 7...) /ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформаторы, первичные обмотки каждого из которых включены последовательно в соот ветствующие фазы регулятора, а втог рйчные подключены к выпрямителю с регулируквдим элементом в диагонали постоянного тока, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью улучшения .форкы выходного напряжения и йотребляемого тока он содержит mn трансформаторов (п 2,3...J mn.i 3) и mn выпрямителей, диагонали постоянного тока которых включены в. параллель. : 2. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и и с я тем, чт6 с целью упрощения путем уменьшения количества обмоток, в каждую j-юфаэу регулятора включены те первичные обмотки соответствующих i-x трансформаторов, для которых разность абсолютных значений синусаг угла : i :2i ;;r;; - T r(i-f и наименьшего по абсолютной величине значения синуса угла ft j Для -1 j i m не равна нулю. 3. Регулятор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щи и с я тем, что числа, витков первичных обмоток i-ro трансформатора пропорциональны алгебраической разности значений синусов упомянутых углов, а взаимная фазировка включения начал и концов обмоток определяется знаком указанной разности.