векторная диаграмма, поясняющая прин- РУ°Т иэ нерегулируемого выпрямленного
цип действия устройства.
Устройство (фиг.1) содержит входные 1 и выходные 2 выводы, первый 3 и второй 4 трехфазные вольтодобавочные трансформаторы, образующие силовой сумматор (трехфазный вольтодобавоч- ный агрегат) и имеющие соответственно первичные 5,6 и вторичные 7,8 обмотки, первый 9 и второй 10 инверторы напряжения с пофазной коммутацией, трехфазный неуправляемый выпрямитель 11, систему 12 импульсно-фазового управления, элемент 13 сравнения и датчик 14 напряжения.
20
25
напряжения регулируемые по фазе переменные напряжения
jo6 it.fr-оО uit V и % uie
которыми питаются первичные обмотки 5 и 6 соответственно первого 3 и втог рого 4 трехфазных волътодобавочных трансформаторов. В результате этого на вторичных обмотках 7 и 8 первого и второго волътодобавочных трансформа торов , имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, равные К/2, наводятся соответственно напряжения
jtt-OC
к тт J
К тт 2 Ui
к тт в-1
Первичная обмотка 5 первого трехфазного вольтодобавочного трансформатора 3 соединены в звезду, включена согласно с его вторичной обмоткой 7 и подключена к выходу первого инвер
30
IV и
К тт 2 Ui
2 Uie
U,
и,
К , J0i -jol + | (е + е 3 )Uf,
40
которое можно преобразовать к виду
иЈ U
, + .
Вольтодобавочные трансформаторы 3 и 4, суммируя напряжение на входных выводах 1 с напряжениямиtна вто.... . ричные обмотках 7 и 8, формируют на тора 9 напряжения с пофазной коммута- 35 выходных выводах 2 напряжение цией. Первичная обмотка 6 второго трехфазного вольтодобавочного трансформатора 4 соединена в звезду, включена встречно с его вторичной обмоткой 8 и подключена к выходу второго инвертора 10 напряжения с пофазной коммутацией. Вторичные обмотки 7,8 первого и второго трехфазных вольто- добавочных трансформаторов 3,4 соеди- ., нены последовательно и включены между входными и выходными выводами 1 ,2, / входы первого 9 и второго 10 инверторов напряжения с пофазной коммутацией соединены параллельно и через трехфазный неуправляемый выпрямитель 11 подключены к выходным выводам 2. Первый и второй выводы системы 12 импульсно-фазового управления соответственно подключены к управляющим входам пер- первого 9 и второго 10 инверторов на- 55 , пряжения с пофазной коммутацией, Вход системы 12 импульсно-фазового управления через элемент 13 сравнения и
Изменяя при помощи системы 12 импульсно-фазового управления угол pt от О до if , обеспечивается регулирование напряжения Ua в пределах от U + КШ до U, - KUj.
На фиг.2 приведена векторная диг аграмма, поясняющая принцип формирог вания напряжения U, при регулировании фазы напряжения в сторону опережения, относительно входного напряжения на угол об , а фазы напряжения 1Ь„ в сторону отставания от входного напряжения на тот же угол об
Использование предложенного устг ройства позволяет плавно регулировать выходное напряжение вверх и вниз от значения входного напряжения и обесРУ°Т иэ нерегулируемого выпрямленного
напряжения регулируемые по фазе переменные напряжения
jo6 it.fr-оО uit V и % uie
которыми питаются первичные обмотки 5 и 6 соответственно первого 3 и втогг рого 4 трехфазных волътодобавочных трансформаторов. В результате этого на вторичных обмотках 7 и 8 первого и второго волътодобавочных трансформаторов , имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, равные К/2, наводятся соответственно напряжения
jtt-OC
к тт J
IV и
К тт 2 Ui
к тт в-1
2 Uie
U,
и,
К , J0i -jol + | (е + е 3 )Uf,
ные обмотках 7 и 8, формирую одных выводах 2 напряжение
которое можно преобразовать к виду
ричные обмотках 7 и 8, формируют на выходных выводах 2 напряжение
иЈ U
, + .
ные обмотках 7 и 8 одных выводах 2 нап
ричные обмотках 7 и 8, формируют на 5 выходных выводах 2 напряжение ,
Изменяя при помощи системы 12 импульсно-фазового управления угол pt от О до if , обеспечивается регулирование напряжения Ua в пределах от U + КШ до U, - KUj.
На фиг.2 приведена векторная диг аграмма, поясняющая принцип формирог вания напряжения U, при регулировании фазы напряжения в сторону опережения, относительно входного напряжения на угол об , а фазы напряжения 1Ь„ в сторону отставания от входного напряжения на тот же угол об
Использование предложенного устг ройства позволяет плавно регулировать выходное напряжение вверх и вниз от значения входного напряжения и обеспечить стабилизацию переменного нап- ряжения. При этом достигается повышение жесткости внешней характеристики и улучшение массогабаритных показателей.
Использование выпрямителя 1I и способа формирования выходного напряжения, при котором две инвертируемые вольтодобавки регулируются по фазе в разные стороны по отношению к входному напряжению, устраняет режим прерывистых токов и дроссельный режим работы вольтодобаночных трансформаторов 3 и 4, что повышает жесткость внешней характеристики устройства.
При этом достигается также улучшение массогабаритных показателей, обусловленное тем, что взамен трех однофазных четырехобмоточных трансформаторов вольтодобавочного агрегата и трех входных трансформаторов применены две трехфазные двухобмоточных трансформатора , суммарная мощность которых при сохранении диапазона регулирования в 4 раза меньше суммарной мощности трансформаторного оборудования, используемого в известном устройстве.
При использовании предложенного устройства для стабилизации напряжения отпадает необходимость в источниках подзаряда коммутирующих конденсаторов инверторов напряжения с пофаз- ной коммутацией, что также можно отнести к улучшению массогабаритных показателей.
Использование предложенного устройства наиболее целесообразно для стабилизации напряжения под нагрузкой на выходе участковых подстанций. Целесообразным является применение предложенного устройства в электроустановках автономных объектов, мощность источников в которых соизмерима с суммарной мощностью потребителей.
Формула изобретения Устройство для стабилизации трехфазного переменного напряжения, содержащее трехфазный вольтодобавочный агрегат, включённый между входными и выходными выводами и имеющий в каж.1636832
0
5
5
дои фазе по четыре обмотки, два инвертора напряжения, синхронизированную с входным напряжением систему управления, вход которой через элемент сравнения и датчик напряжения подключен к выходным выводам, выпрямитель, о т- личающееся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей при сохранении диапазона регулирования выходного напряжения, выпрямитель выполнен трехфазным неуправляемым, инверторы напряжения - трехфазными с по- фазной коммутацией, а трехфазный воль- тодобавочный агрегат - в виде двух трехфазных вольтодобавочных трансформаторов, имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, при этом вторичные обмотки этих трансформаторов сое- 0 динены последовательно и включены по фазно между входными и выходными выводами, первичная обмотка первого трехфазного вольтодобавочного трансформатора соединена в звезду, включена согласно с его вторичной обмоткой и подключена к выходу первого инвертора напряжения с пофазной коммутацией, первичная обмотка второго трехфазного вольтодобавочного трансформатора соединена в звезду, включена встречно с его вторичной обмоткой и подключена к выходу второго инвертора напряжения с пофазной коммутацией, входы первого и второго инверторов напряжения с пофазной коммутацией соединены параллельно и через трехфазный неуправляемый выпрямитель подключены к выходным выводам, а в качестве синхронизированной с входным напряжением системы управления использована система импульс- но-фазового управления, осуществляющая функцию сдвига по фазе импульсов управления на первом выходе на угол с относительно входного напряжения, а на втором выходе - на угол If -ft причем угол Об изменяется от О до fr рад, при этом первый и второй выходы системы импульсно-фазового управления подключены к управляющим входам соответственно первого и вто0
5
0
5
0
рого инверторов коммутацией.
напряжения с пофазной
KUfCOSd.
Щ
Ь
Фив.2
г
.
и
