Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором Советский патент 1991 года по МПК G05F1/32 

1

(21)4678171/07

(22)14..С4.89

(4ft) l5u04a JU Бю.и S 14 (Л) Кьа :овскии энергетический ннсгн- чуг им, ВоИ„Ленина 1//2) Ы,ВпВакоз (5:.) 62i (088г8- (5о) А,И«, Шапиро С. В Стабилизаторы с подмагчичивасмыми транс форма го пани М., П„ , Энергия, Н65. с 16, рис 2-1 о,

Авторское свидетельс1 во СССР К 1314319, кл. G 05 Г 1/32, 1985 (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С САМОПОДМАГНИЧИЬАЕМЫМ ТРАНСФОРМАТОРОМ

(57) Изобретение относится к вторичным источникам питания s может найти применение для спектро снабжения погребителеи при изменении пнтгтне,О напряжения. Целью изобретения чвляет - сч }прошение и iiopt. iCFiie тех и1Ю эко4 г омических по к а -и, геле и а Устройство выполнено на четырохстержневого трансформатора, на крайних стержнях которою размещены первичные 2 « i э 2«2 и вторичные , 3«2 обмотки На средних стержнях, выполненных с не- кагнигнымг зазорами А, распсзложены обмогкп управления 5«i и 5е2е Цель достигается путем oot-спечення njiaBHO го регулирование самоподмагничивания трансформатора в широком диапазоне Это обеспечивается за счет соответст вующего подключения обмоток 5«ls 5a2 и управляющих тиристоров, а также соответствующего закона управления тиристорами 6 и 6i2s 2 чл

Изобрете ф е относится к электротехнике, связано с регулированием напряжения в электрических сетях и может применяться для электроснабже-0 ния потребителей электрической энергии при изменении питающего напряже нияй

Цель изобретения - упрощение уст1 ролства и повышение его технико эко номических показателей.

На фиг„ приведена схема силовой части стабилизатора переменного на пряжения с самоподмагничиваемым трансформатором| на фиг.2 - структур 0 ная схема регулятора автоматической стабилизации напряжения

Магнитная система 1 трансформатора (фиг„1) выполнена четырехстержневойв На крайних стержнях размещены первич- ные 2 и и вторичные обмотки Зо1 и 3«2S которые соответственно соединены послегчСвательно между собой На средних стержнях магнитной системы, имеющих немагнитные зазоры 4 размещены обмотки управления 5аI и В цепь обмотки управления 5е1 включены встречно-параллельно соеди ненные диод и тиристор 7Й1 а в цепь обмотки управления диод 6&2 и тиристор 762S Цепь с обмоткой управления 5.1, диодом 6а1 и тирис тором 7.1 имеет параллельное соеди

пение с цепью, состоящей из обмотки управления 5.2, диода 6.2 и тиристора 7.2. Это соединение включено последовательно с первичными обмотками 2С 1 и 2,2 трансформатора.

Напряжение со вторичных обмоток 3.1 и 3.2 трансформатора подается на входы блока усилителя-огт,аничителя 8 источника опорного напряжения 9 и

преобразовательного блока 10 (фиг.2) Выходы источника опорного напряжения 9 и блока 10 преобразования перемен ного напряжения в постоянное соединены с входами измерительного блока 11, выход которого подключен через интегрирующий блок 12 к первому входу блока сравнения 13. К второму входу блока сравнения 13 подключен блок усилитель-ограничитель напряжения 8 через блок формирования пилообразного напряжения 14 и сумматор 15. Выход блока сравнения 13 через блок разделения импульсов 6, блок высокочастотной обработки импульсов 17 и блок формирования прямоугольных импульсов 18 соединен с цепями управления 19, 20 тиристоров 7.1 и 7.2.

Устройство работает следующим образом.

Различают три основных режима работы:

тиристоры 7.1 и 7.2 полностью закрыты;

тиристоры 7.1 и 7.2 полностью от- крыты;

тиристоры 7.1 и 7.2 обладают частичной проводимостью

При полностью закрытых тиристорах 1 и 7.2 по обмоткам управления

5«1 и 5.2 протекает пульсирующий ток который вызывает протекание постоянного магнитного потока, -замыкающегося по средним стержням и обеспечивающего, подмагничивание средних стержней магнитной системы трансформатора. Питающее напряжение U в основном прикладывается к первичным обмоткам 2.1 и 2«2, вызывая увеличение магнитного потока в крайних стержнях. Напряже ние на вторичной обмотке трансформатора наибольшее:

.,2 W 2.1 + .2

При полностью открытых тиристорах и 7.2 по обмоткам управления 5.1 и 5.2 протекает переменный ток, создающим переменным магнитный поток, замыкающийся череч крайние

IT . .11

U2 1 4- U 9 7 U1

5 0 5

0

,

Q

-Q

5

стержни. Питающее напряжение lLj при-, кладывлется к первичным обмоткам 2.1 И 2.2 и параллельно соединенным обмоткам управления 5.1 и 5.2. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора наименьшее:

ц „ X2 ,

W 2. 1 + W 2.2 + W5

При неполностью открытых тиристорах напряжение на вторичной обмотке трансформатора принимает промежуточное значение между двумя предельными значениями.

В условиях эксплуатации напряжение питающей сети может колебаться в самых широких пределах, особенно в аварийных режимах электрической сети. Автоматический регулятор напряжения (фиг.2) обеспечивает стабилизацию вторичного напряжения трансформатора при резких изменениях питающего напряжения.

Вторичное напряжение трансформатора U в преобразовательном блоке 10 преобразуется в постоянное и вместе с опорным напряжением Uon от ис точника опорного напряжения 9 подаются на входы измерительного блока 11. Если напряжение трансформатора Ug отличается от уровня заданного опорного напряжения, то на выходе измерительного блока II появляется разность напряжений +Д11, которая подается в интегрирующий блок 12, а с его выхода в блок сравнения 13 Синхронизация им пульсов управления тиристоров 7.1 и 7.2 осуществляется от стабилизированного вторичного напряжения трансформатора. В блоке усилителя-ограничителя 8 напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы,амплитуда которых слабо зависит от величины вторичного напряжения, что повышает надежность работы регулятора. В блоке 14 прямоугольные импульсы преобразуются в пилообразные напряжения длительностью половины периода промышленной частоты В блоке 15 пи лообразные напряжения вычитаются из опорного напряжения, поданного со второго выхода блока 9. Это необходимо для получения обратного закона управления тиристорами. При увеличении напряжения U2 трансформатора достигается уменьшение угла управления тиристоров и наоборот (обратная зависимость). С выхода блока 15 преобра-

юванные пилообразные напряжения подаются в блок сравнения 13, где они сравниваются с уровнем напряжения блока 12, которое зависит от вели- чины рассогласования опорного напряжения трансформатора В блоке 13 формируются импульсы управления гирис to- рами, которые в блоке 16 разделяются, а в блоки 17 на импульсы управления накладываются высокочастотные колебания. Затем имлульсы управления усиливаются в блоке 18 с трансформаторным выходом и подаются в цепи управ ления 19, 20 тиристоров 7.1 и 7.2. Изменение угла управления тиристоров вызывает изменение напряжения во вторичной обмотке трансформатора Регулирование осуществляется до полного исчезновения сигнапа рассогласования на выходе блока 11.

формула изобретения

Стабилизатор переменного напряжения с самоподмагничиваемым трансформатором, содержащий четырехстержне- вой магнитопровод, на крайних стержнях которого размещено по крайней мере по одной первичной и одной вторичной обмотке, на средних стержнях, выполненных с немагнитными зазорами, размещены обмотки управления, которые вместе с первичными обмотками образуют последовательную цепь, вторич-

О

ные обмотки также соединены последовательно и подключены к входам усилителя-ограничителя, источника опорного напряжения и блока преобразования переменного напряжения в постоянное, выход последнего подключен к первому входу измерительного блока, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорного напряжения, выход ичмерительного блока подключен через интегрирующий блок к первому входу блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные

блок разделения импульсов, блок высокочастотной обработки импульсов и блок формирования прямоугольных им- пульсов подключен к управляющим це пям двух тиристоров, причем выход

усилителя-ограничителя подключен к входу формирователя пилообразного напряжения, отличающий ся тем, что, с целью упрощения н повыше ния технике-экономических показателей,

обмотки управления включены парал - лельно, причем последовательно с каждой обмоткой управления включен соответствующий тиристор, встречно- параллельно которому включен соответствующий введенный диод, при этом выход формирователя пилообразного напряжения соединен с первым входом введенного сумматора, второй вход которого подключен к второму выходу

источника опорного напряжения.

-3.2