Устройство для ступенчатого регулирования напряжения Советский патент 1984 года по МПК H01F29/02 H01F21/12 

05

;о а

со .Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройству для ступенчатого регулирования напряжения в автотрансформаторах малой мощности путем изменения количества витков вторичной обмотки, без разрыва вторичной цепи. Известно устройство для ступенчатого регулирования, содержащее обмотки с выводами, имеющими разность напряжения, равную щагу регулирования без разрыва вторичной цепи, при котором в промежуточном положении переключателем производят переключение двух соседних ответвлений обмотки через токоограничивающее активное сопротивление 1. Недостатком указанного устройства для регулирования является то, Что применяемый для регулирования напряжения переключатель имеет сложную конструкцию и большие габариты. Кроме того, токи коммутации, несмотря на включение в цепь активного сопротивления, достигают больших значений, так как активное сопротивление нагревается при коротком замыкании и снижается его токоограничивающая способность, что приводит к интенсивному износу контактов и снижению надежности регулятора. Известное устройство регулирования экономически нецелесообразно применять для регулирования маломощных автотрансформаторов, так как он основан на применении дорогостоящих регуляторов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ступенчатого регулирования, содержащее регулировочную обмотк с ответвлениями, и токоограничи вающий реактор. Переключение выводов обмотки, имеющих разность напряжения равную щагу регулирования, происходит без разрыва вторичной цепи, при котором в промежуточном положении переключателем производят переключение двух соседних ответвлений обмотки через токограничивающий реактор. При таком ступенчатом регулировании напряжения значения токов коммутации остаются высокими, так как величина тока, протекающего через реактор, в значительной степени зависит от времени протекания, что требует применения быстродействующих переключателей, которые ненадежны в работе и сложны в наладке. Кроме того, при применении реактора возрастают масса и габариты регулятора напряжения 2. Недостатком известного устройства для регулирования является также то, что применяемый для регулирования напряжения переключатель имеет сложную конструкцию и его экономически нецелесообразно применять для регулирования напряжения в маломощных автотрансформаторах, так как он является дорогостоящим. Цель изобретения - повышение надеж ности регулирования путем снижения зна чений токов коммутации и степени подгорания контактов. Поставленная цель достигается тем, что устройство для ступенчатого регулирования напряжения, содержание pei-улировочную обмотку с ответвлениями, подвижный контактный элемент, снабжено дополнительной регулировочной обмоткой с ответвлениями, параллельно подключенной к части основной регу,аировочной обмотки, причем ответвления ()сповной обмотки чередуются с ответвлениями дополнительной обмотки. , Выполнение в автотрансформаторе второй параллельной обмотки позволяет повысить надежность регулирования, так как при переходе ползуна переключателя со ступени .на ступень в промежуточном положении он замыкает цепь двух параллельных обмоток, в результате чего по этой цепи протекает уравнительный ток, определяемый разностью напряжений между ступенями, а ток коммутации достигает незначительных величин, благодаря чему также снижается степень подгорания контактов регулятора. В предлагаемом устройстве для ступенчатого регулирования напряжения нет необходимости применять сложный дорого стоящий переключатель, так как для ступенчатого регулирования применяется обычный переключатель контактов, содержанлий электроизоляционное кольцо, на .котором ло кругу расположены чередующиеся выводы первой и второй параллельных об.моток и поворотный ползунок с контактной щеткой, ширина которой больше расстояния между соседними ступенями па величину, равную диаметру контакта вынода. Ползун переключателя фиксируется на каждой рабочей ступени. Такой переключатель имеет простую конструкцию, надежен и удобен в эксплуатации. На фиг. 1 приведено устройство для ступенчатого регулирования напряжения в автотрансфор.маторе; на фиг. 2 - схема переключения соседних выводов обмоток. Устройство для ступенчатого регулирования напряжения в автотрансформаторах содеря ит обмотку 1, расположенную на .магнитопроводе 2, обмотку 3, расположенную концентрично обмотке 1 и подсоединенную параллельно к части обмотки I, и переключатель контактов 4. Выводы 5-28, из них 5, 7, 9, Г1, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25 и 27 обмотки 1 чередуются с выводами 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 24, 26 и 28 обмотки 3. Устройство для ступенчатого регулирования напряжения работает на каждой фиксированной ступени по обычной для автотрансфор.маторов типовой схеме, имеющей общую (первичную) и последовательную (вторичную) обмотки. в промежуточном положении переключателя общая обмотка состоит из двух параллельных ветвей, имеюгдих разное число витков, по которым протекает уравнительный ток. Величина уравнительного тока зависит от шага ступени и режимного сопротивления ветвей обмотки. Следует учесть, что значение уравнительного тока возрастает к двум крайним положениям переключателя. Поэтому, с целью его ограничения, первая и двадцатая ступени выбраны на 10 и 15% витков соответственно от начала и конца обмоток ветвей. В устройстве для ступенчатого регулирования напряжения в автотрансформаторах малой мощности при таге регулировки в 5 В даже в крайних промежуточных поло жениях переключателя, когда замыкаются 5-6 или 19-20 ступени, уравнительный ток достигает всего 25 А. Для сравнения экспериментально установлено, что ток короткого замыкания секции обмотки 5 В равен 350 А. Следовательно, благодаря применению предлагаемого устройства регулирования напряжения, без разрыва цепи удалось ограничить ток коммутации в 14 раз. Так как уравнительные токи имеют сравнительно небольшие значения, оии не оказывают большого разрушающего действия на кон- 25 такты переключателя и практически не зависят от тока нагрузки. Использование прг.члагаемого устройства для ступенчатого регулирования напряжения в.автотрансформаторах по сравнению с известным устройством для ступенчатого регулирования напряжения, осун1ествляемым с помощью однофазного регулятора напряжения РНО - 40, содержащим одну обмотку и ролик для пе)еключения количества витков, обеспечивает следующие преимущества. Выполнение в автотрансформаторе устройства для реализации способа ступенчатого регулирования напряжения второй па.раллельной обмотки позволяет снизить токи короткого замыкания при переключении ступеней напряжения без разрыва цепи в Ю-15 раз, благодаря чему значительно снижается степень подгорания контактов регулятора и повышается надежность регулятора, в 4-5 раз гювьипается межремонтный срок службы регулятора. Масса устройства для реализгчии предлагаемого устройства для ступенчатого регулирования напряжержя почти в 3 раза меньше массы однофазного регулятора напряжения РНО-40, а габариты в 5 раз меньше, чем габариты РНО-40, что, в свою очередь, способствует снижению себестоимости и материалоемкости предлагаемого устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧА.ТОГО Р ЕГУЛИРОВДПИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее регулировочную обмотку с ответвлениями, подвижный контактный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности регулирования путем снижения значений токов коммутации и степени подгорания контактов, оно снабжено дополнительной регулировочной обмоткой с ответвлениями, параллелыю подключенной к части основной регулировочной обмотки, причем ответвления основной обмотки чере Дуются с ответвлениями дополнительной обмотки.