Стабилизированный блок питания током Советский патент 1983 года по МПК G05F3/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено на подстанциях. Известен блок питания током, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная образует с конденсатором феррорезонансный контур и связана с входом выпрямительного мо та, выходы которого подключены к вы ходным клеммам блока tl. Недостатком этого устройства является невысокая надежность питания так как входной ток должен быть не меньше тока наступления феррорезонанса, который относительно большой даже в режиме холостого хода блока, что уменьшает чувствительность блока. Кроме того, выйдя в режим ферро резонанса при входном токе, возникшем в условиях короткого замыкания на защищаемом присоединении, блок .питания током может остаться в этом режиме, если ток нагрузки защищаемо го присоединения превышает ток срыв феррорезонанса, поэтому при расчете блока следует учитывать возможность длительного нагрева стали сердечник и обмоток промежуточного насыщающего трансформатора. HaH6oj:iee близким к предлагаемому является блок питания током, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка ко торого подключена к входньам клеммам а вторичная образует с конденсатором феррорезонансный контур и связана с входом -выпрямительного моста, первый из выводов которого подключен к первой выходной клемме, параллельно выходным выводам выпрямительного моета подключена первичная подмагничиванхцая обмотка, вторая подмагничиваю щая обмотка одним выводом соединена вторым выходным выводом выпрямительного моста, а другим выводом подключена к второй выходной клемме 2 Недостатком данного устройства является большое количество индуктивных элементов, что необходимо для надежной работы схемы, но усложняет схему устройства. Цель изобретения - упрощение схемы при сохранении надежности путем уменьшения количества индуктивных элементов. Поставленная цель достигается тем что в стабилизированном блоке питания током,, содержащем промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная образует с конденсатором феррорезонанс ный контур и подключена к входу выпрямительного моста, первый из выводов которого подсоединен к первой ВЫХОДНОЙ кяемме, параллельно выходным выводам выпрямительного моста подключена первая подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом соединена с вторым выходным выводом выпрямительного моста, а другим выводом подключена к второй выходной клемме, магнитопровод промежуточного насыщающегося трансформатора выполнен с двумя дополнительными стержнями, состав лякнцимч расщепленное полуярмо и соединяющими основные стержни, где расположены первичная и вторичная обмотки указанного трансформатора, подмагничивающие обмотки которого расположены На соответствующих дополнительных стержнях. На фиг.1 показана принципиальная схема устройства;на фиг.2 - вольтамперные характеристики основных элементов устройства. Устройство содержит промежуточный насьацакяцийся трансформатор 1, у которого первичная обмотка 2 подключена к ВХОДНЫМ клеммам, а вторичная обмотка 3 образует с конденсатором 4 феррорезонансный контур и связана с входом выпрямительного моста 5. Первый из выходных выводов моста 5 /подключен к первой выходной .клемме 6. Параллельно выходным вы водам моста 5 подключена через реэистор 7 первая подмагничивающая обмотка 8, резистор 7 может быть нелинейным. Вторая подмагничивающая обмотка 9 одним выводом соединена с вторым выходньм выводом выпрямительного моста. 5, а другим выводом подключена к второй выходной клемме 10. Подмагничивающие обмотки 8 и 9 расположены на двух дополнительных стержнях магнитопровода, составляющих растепленное полуярмо и соединяющих основные стержни, на одном из которых расположена первичная обмотка 2 промежуточного насыщающегося трансформатора 1, а на другом - его вторичная обмотка 3. Клемма 11 для подключения блока 12 питания напряжением подсоединена к выходной клемме 6, а клемма 13 для подключения блока 12 может быть подключена с помощью переключателя 14 или к второму выводу моста 5 или к выходной клемме 10, в последнем случае параллельно второй подмагнйчивающей обмотке .9 может быть подсоединена цепочка, состоящая из последовательно соединенных обратного вентиля 15 и резистора 16. К выходным клеммам б и 10 подсоединена нагрузка, у которой большая часть элемента нагрузки 17 подключается кратковременно через контакты 18 реле защиты, а меньшая часть 19 подключена постоянно.

На фиг.2 показаны вольт-амперные характеристики: зависимость действунвдего напряжения U на элементе от аналогичного тока 1 в нем. Характеристика 20,дает зависимость напряжения на вторичной обмотке 3 от тока в первичной обмотке 2 у промежуточного насыщающегося трансформатора 1, когда подмагничивающие обмотки 8 и 9 выведены из действия или создают одинаковые по величине вычитающиеся ампер-витки, характеристика 21 - то же, когда отсутствует,ток в подмагничивающей обмотке 9. Характеристика 2 дает зависимость напряжения на конденсаторе 4 от тока -в нем. .

Устройство рабо-.аёт следующим образом,

При появлении аварийного тока в защищаемом присоединении возрастает ток в первичной обмотке 2 промежуточ ного насыщающегося трансформатора 1. Вследствие подмагничивания стержней полуярма от первой подмагничибакадей обмотки S промежуточного насыщающегося трансформатора 1 имеет характер стику, показанную на фиг.2 пунктирной кривой. Поэтому относительно мал ток феррорезонансного скачка, обеспечивающего нормальную работу постоянно подсоединенных элементов нагрузки у блока питания током. При изменении нагрузки блока питания, например при замыкании контакта 18 реле защиты возникает ток через временно подключаемые элементынагрузки 17. Этот ток создает в-о второй подмагничивающей обмотке 9 вычитающиеся ампер-витки. .Вследствие уменьшения общего подмагничивания в полуярме у промежуточного насЕлиающегося трансформатора 1 характеристика изменяется в сторону приближения к кривой 20 на фиг.2 и автоматически повышается мощность, отдаваемая на вых,оде блока питания током. Если аварийный ток в первичной обмотке 2 промежуточного насыщающегося трансформатора 1 превышает ток выхода из феррорезонансного скачка, который ценъше, чем ток. феррорезонансного скачка (вплоть до максимально возможного значения нагрузки -17), то предлагаемое устройство более чувствительно, оно также более чувствительно, если блок питания напряжением подает на нагрузку 17 часть максимально возможной мощности.

После ликвидации аварийногр режима на защищаемом присоединении: входной ток блока питания током уменьшается с-аварийного дй тока нагрузки присоединения; уменьшается выкодной ток блока питания из-за возврата большинства элементов оперативных цепей в обесточенное состояние; остается прдмагничивающий ток в обмотке 8 (она может питаться даже от блока 12 питания напряжением Вследствие этого трансформатор 1 имеет характеристику, показанную на фиг.2 пунктирной кривой, что вызывает уменьшение напряжения на феррорезонансном контуре; повышение вероятности выхода из феррорезонанса.

Ьсли резистор 7 в цепи подмагничивающей обмотки 8 выполнить нелинейным например, составить из линейного рез ист(эра и варистора, сопротивление которого уменьшается d увеличением напряжения, то в предлагаемом устройстве не требуется дополнительный линейный дроссель, который выполняется в известных мощных блоках питания током БП-1002 для увеличения индуктивности рассеяния, с целью предупредить опрокидывание фазы высших гармоник напряжения на феррорезонансном контуре. Увеличение тока в подалагничивающей обмотке 8 более интенсивно, чем растет напряжение/будет увеличивать эквивалентны воздушный зазор , которым можно заменить подмагничиваемое полуярмо и будет вызьгоать рост индуктивности рассеяния,

Таким образом, схемные особенности предлагаемого блока питания током обеспечивают ему, по сравнению с известньм пЬвышение чувствительности по входному току, повышение вероятности выхода из феррорезонанса после ликвидации аварийного режима на защищаемом присоединении, увеличение индуктивности рассеяния (без дополнительного дросселя) для предупреждения опрокидывания фазы высших гармоник напряжения на феррорезонанснсм контуре. Такое повышение надежности достигается без увеличения количества индуктивных элементов .

2t

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ТОКОМ, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор,первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная .образует с конденсатором феррорезонансный контур и подключена к входу выпрямительного моста, -первый из вьоводов которого подсоединен к первой выходной клемме, пар аллельно выходцым выводам выпрямительного моста подключена первая подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом .соединена с вторым выходным выводом выпрямительного моста, а другим выводомподключена к второй выходной , отличающи йс я тем, что, .с целью упрощения схемы при.сохранении надежности путем уменьшения количества индуктивных элементов, магнитопровод промежуточного насыщающегося трансформатора выполнен.с двумя дополнительными стержннми, составляющими расщепленное полуярмо и соединяющими основные стержни, где.располо-жены первичная и вторичная обмотки g указанного.трансформатора, подмагни-. (Л чивающие обмотки которого расположены ца соответствующих дополнительных стержнях.