Трехфазный стабилизированный источник переменного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/44 

(Л

с

х ;о

вующих фаз второго напряжения питающей сети, а также отводы 22, соединенные с вторыми выходными выводами 29 вольтодобавочных узлов 23-25, вторые входные выводы 27 которых подключены к входным зажимам для подключения первого или второго напряжения питающей сети. При стабилизации напряжения установленная мощность трехфазного трансформатора не включает регулируемую мощность вольтодобавочных узлов, которые выполняются либо на двух трансформаторах 10, 11 с подмагничиванием, либо на одном трансформаторе с управляемыми ключами в первичной цепи, 3 ил.

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Целью изобретения является уменьшение установленной мощности трансформаторного оборудования. Цель достигается тем, что в стаб1-шизатор введен трехфазный трансформатор (автотрансформатор) 19, имеющий отводы 20, соединенные с входными зажимами 1-3 для подключения соответствующих фаз первого напряжения питакмцей сети, отводы 21, соединенные с входными зажимами 4-6 для подключения соответст

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - уменьшение установленной мощности трансформаторного оборудования.

На фиг, 1 и 2 изображены структурные схемы вьтолнения электрической схемы устройства с выходным напряжением 220 и 380 В соответственно; на фиг, 3 - пример выполнения электрической схемы устройства при переклю чении первичных обмоток вольтодоба- вочного узла полупроводниковыми ключами переменного тока.

Устройство (фиг. 1 и 2) содержит входные зажим1з1 1-3 для подключения напряжения питающей сети 220 Bj, входные зажимы 4-6 для подключения напряжения питающей сети 380 В и выход ные зажимы 7-9 на напряжение 220 В (фиг, 1) или 380 В (фиг. 2), два вольтодобавочных трансформатора 10 и 11 в каждой фазе понижающей и повышающей соответственно с вторичными обмотками 12 и 13, первичные обмотки 14 и 15 которых соединены последовательно, и первыми крайними выводами соединенные в звезду. Обмотки 16 и 17 управления соединены с блоком 18 управления, связанным с выходными зажимами 7-9. Введенный трехфазный автотрансформатор 19 имеет отводы 20, соединенные с входными за жимами 1-3 соответствующих фаз напря жением 220 В, отводы 21, соединенные с входными зажимами соответствующих фаз 4-6 напряжением 380 В, и отводы 22, связанные с вторыми крайними выводами вторичных оСмоток 12 и 13. При этом первые крайние выводы пер

5

35

вичных обмоток, вольтодобавочных трансформаторов соединены с входными зажимами соответствующих фаз 4-6 на- пряжением 380 В для стабилизированно- . го источника, изображенного на фиг,1, и с входными вьшодами соответствующих фаз 1-3 напряжением 220 В .для стабилизированного источника, изоб Q раженного на фиг, 2, Трансформаторы 10 и 11 образуют три вольтодобавочных узла 23-25, включенный в каждой фазе и имеющих каждый входные 26 и 27 и выходные 28 и 29 выводы, а же управляющие входы 30 и 31,

Устройство, показанное на фиг,3, содержит входные зажимы 1-3 для подключения напряжения питающей сети 220 В, входные зажимы 4-6 для под20 ключения напряжения питающей сети 380 В и выходные зажимы 7-9 на нап-г ряжение 220 В, вольтоДобавочный трансформатор 10, имеющий вторичные обмотки 32, две первичные обмотки 33

25 и 34, которые соединены последовательно, причем обмотка 32 обеспечивает при подключении ее к питающей сети через ключ на тиристорах 35 и 36 работу на вольт-вычет, а обмотка

30 34 при ее подключении к питающей сети через ключ на тиристорах 37 и 38 - режим работы вольтодобавочного трансформатора на вольтодобавку. Общая точка тиристорных ключей соединена с входными зажимами 4-6, а общие точки первичных обмоток вольтодобавочных трансформаторов трех фаз соединены в звезду (или с входньпчи зажимами , как показано пунктирной линией), Управляющие входы тиристорных ключей связаны с блоком 18 управления. Трехфазный автотрансформатор 19 имеет отводы 20, соединен40

20

25

ные с входными зажимами соответствующих фаз 1-3, Отводы 21 соединены с входными зажимами соответствующих фаз 4-6 напряжением 380 В, а отводы 22 связаны с выводами вторичных обмоток 32. Трансформаторы 10 образуют три вольтодобавочньпс узла 23-25 с входными 26 и 27 и выходными 28 и 29 вьшодами, а также управляняцими входа- Q ми 30 и 31,

Устройство, показанное на фиг.1, работает следующим образом.

При подаче напряжения питающей сети 380 В на входные зажимы 4-6 оно 5 подводится к отводам 2-1 трансформатора 19 и к последовательно включенным 1|ервичным обмоткам 14 и 15 понижающего и повышающего 11 вольтодоба- вочных трансформаторов. С отводов 21 автотрансформатора 19 снимается напряжение, которое подводится к вторым крайним выводами последовательно включенных вторичных обмоток 12 и 13 вольтодобавочных трансформаторов 10 и 11.

Работа устройства может быть рассмотрена в двух крайних режимах, например, для диапазона компенсируемых изменений +10% и -20% от номинального. При напряжении сети 1,1 и„(,д (418 В)от блока 18 управления на обмотки 16 управления подается напряжение и стержень трансформатора насыщается. В таком случае напряжение на его рабочих обмотках практически отсутствует из-за малой магнитной проницаемости по сравнению с ненасыщенным стержнем трансформатора 10. При этом работает только понижающий трансформатор 10. При напр5шении сети 0,8 и„о (304 В) от блока 18 управления получают питание обмотки 17 управления, стержень трансформатора 10 насыщается и трансформация происхо- . дит с повьшением напряжения.

Число витков обмоток 12, 14 и 13, 15 вольтодобавочных трансформаторов 10 и 11, а также обмотки автотрансформатора 19 выбираются из двух основных условий: чтобы при любом из двух крайних значений напряжения сети с выходов 7-9 снималось номинальное напряжение 220 В и чтобы дости- га.лось примерное равенство мощностей

30

40

45

50

ных трансформаторов 10 и 11 регулируется блоком 18 управления так, что бы на выходе поддерживалось напряжение, равное номинальному. Работа ус ройства при подаче входного напряже ния 220 В происходит аналогично. Во можно и подключение первичных обмоток 14 и 15 к отводам 20 или 21, од нако в этом случае мощность автотра форматора 19 должна быть увеличена.

Работа устройства показанного на фиг, 2, происходит аналогично, толь ко с выходных выводов снимается нап ряжение 380 В.

Устройство по фиг, 3 работает ан логично трехфазному стабилизированн му источнику напряжения по фиг. 1, только регулирование напряжения обе печивается переключением первичных обмоток 33 и 34 вольтодобавочного трансформатора 10 с помощью полупро водниковьк ключей переменного тока на тиристорах 35, 36 и 37, 38 от блока 18 управления. В устройстве по фиг. 3 возможен не только алгори работы тиристорных ключей от режима вольт-вычета на вольтодобавку, но и обратный, а также возможно многократное широтно-импульсное регулиро вание, однако в этом случае должны применяться тиристорные ключи с искусственной коммутацией или полност управляемые полупроводниковые ключи например, транзистор, включенный в диагональ диодного моста.

Технико-эконом г-1еская эффективность технического решения заключае ся в следующем.

Таким образом, регулированию под вергается не вся мощность, а только ее часть, определяемая диапазоном компенсируемых изменений входного н пряжения, а основная часть при пере ходе 380/220 или 220/380 В преобраз ется обычным трансформатором. При стабилизации напряжения установленн мощность трехфазного трансформатора не включает регулируемую мощность вольтодобавочных трансформаторов, В устройствах достигается примерное равенство установленной мощности в крайних режимах вольт-вычета и воль добавки, поэтому обеспечивается бли кое к оптимальному использование во

вольтодобавочных трансформаторов. При55 льтодобавочных трансформаторов.

Формула изобретени

входном напряжении 0,8 U. вх 1,1 и„ соотношение между интервалами трансформации вольтодобавоч1, Трехфазный стабилизированный источник переменного напряжения, со

0

5

0

0

5

0

ных трансформаторов 10 и 11 регулируется блоком 18 управления так, чтобы на выходе поддерживалось напряжение, равное номинальному. Работа устройства при подаче входного напряжения 220 В происходит аналогично. Возможно и подключение первичных обмоток 14 и 15 к отводам 20 или 21, однако в этом случае мощность автотрансформатора 19 должна быть увеличена.

Работа устройства показанного на фиг, 2, происходит аналогично, только с выходных выводов снимается напряжение 380 В.

Устройство по фиг, 3 работает аналогично трехфазному стабилизированног. му источнику напряжения по фиг. 1, только регулирование напряжения обеспечивается переключением первичных обмоток 33 и 34 вольтодобавочного трансформатора 10 с помощью полупро- водниковьк ключей переменного тока на тиристорах 35, 36 и 37, 38 от блока 18 управления. В устройстве по фиг. 3 возможен не только алгоритм работы тиристорных ключей от режима вольт-вычета на вольтодобавку, но и обратный, а также возможно многократное широтно-импульсное регулирование, однако в этом случае должны применяться тиристорные ключи с искусственной коммутацией или полностью управляемые полупроводниковые ключи, например, транзистор, включенный в диагональ диодного моста.

Технико-эконом г-1еская эффективность технического решения заключается в следующем.

Таким образом, регулированию подвергается не вся мощность, а только ее часть, определяемая диапазоном компенсируемых изменений входного напряжения, а основная часть при переходе 380/220 или 220/380 В преобразуется обычным трансформатором. При стабилизации напряжения установленная мощность трехфазного трансформатора не включает регулируемую мощность вольтодобавочных трансформаторов, В устройствах достигается примерное равенство установленной мощности в крайних режимах вольт-вычета и вольто- добавки, поэтому обеспечивается близкое к оптимальному использование воя

1, Трехфазный стабилизированный источник переменного напряжения, со