Устройство для переключения отводов трансформатора Советский патент 1974 года по МПК G05F1/16 H02P13/06 

Известны устройства для переключения otводов трансформатора, содержащие ключи, например, из встречно-параллельно включенных тиристоров, где ключ, коммутирующий отвод с минимальным напряжением- неуправляемый и замыкается нри помощи органа включения, а схема управления каждого из остальных ключей содержит формирователь импульсов, орган синхронизации и измерительный элемент с выходом на постоянном токе и источником эталонного напряжения на стабилитроне.

Для получения малого искажения выходного напряжения и низкого уровня радиопомех в предлагаемом устройстве схема управления содержит триггеры Шмитта по числу формирователей импульсов, входы которых объединены и подключены к измерительному органу, а выход каждого из триггеров Шмитта соединен со входом соответствующего формирователя.

Каждый формирователь импульсов выполнен на двух блокинг-генераторах по числу тиристоров в ключе, что обеспечивает возможность работы устройства при любом характере погрузкн.

Орган синхронизации является для всех управляемых ключей и содержит трансформатор тока, включенный в силовую цепь, л грансформатор напряжения, вторичные обмотки которых через диоды подключены ко входу каждого блокинг-генератора так, чтобы на вход блокинг-генератора подавалось запирающее напряжение в нерабочие полупериоды тока и напряжения соответствующего тиристора.

На фиг. 1 дана принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - то же, с синхронизацией по току и напряжению.

Регулировочные отводы трансформатора 1 коммутируются ключами, состоящими из встречно-параллельно соединенных тиристоров. Ключ 2, коммутирующий отвод, соответствующий минимальному выходному напряжению трансформатора, - неуправляемый. На тиристоры этого ключа в начале каждого полупериода тока с органа 3 включения подаются включающие импульсы. Ключи 4 и 5 - управляемые, т. е. могут быть включены

и отключены в зависимости от величины выходного напряжения 1/вых- Импульсы включения на тиристоры ключей 4 и 5 подаются с формирователей 6 и 7 импульсов, работа которых синхронизирована со входным напряжением трансформатора нри помощи органа 8 синхронизации. Запуск формирователей импульсов осуществляется сигналами с соответствующих триггеров 9 и 10 Шмитта. На объединенные входы этих триггеров подается разность напряжений выпрямителя 11 с фильтром, включенного на выход трансформатора 1, и стабилитрона 12. Грштеры Шмитта настроены так, чтооы разность между их напряжениями срабатывания и отпускания иыла одинаковой. Уровни нанряжснии сраиатьи.ания и отнускания триггера 9, управляющего ключом 4, смещены вверх относительно соответствующих уровней триггера 10.

Когда триггер срабатывает, его выходной сигнал исчезает, формирователь имнульсов прекращает свою работу и в конце нолунериода тока соответствующий ключ запирается. При подаче на вход устройства напряжения UB открывается ключ 2, а затем, если .поступают соответствующие сигналы, ключи 4 и 5. При открывании ключа 4 тиристоры ключа 2 запираются обратным напряжением, поступающим на них с трансформатора 1 через ключ 4. При открывании ключа 5 запирается ключ 4. Для предотвращения ложного отпирания ключей 2 и 4 импульсы включения на их тиристоры должны подаваться только в те полупериоды, когда к тиристору прикладывается Прямое анодное напряжение, совпадающее по фазе со входным напряжением.

При максимальном значении напряжения t/Bx напряжение Ug на входе триггеров нревыщает их уровни срабатывания, триггеры находятся в сработанном состоянии, ключи 4 и 5 заперты. Напряжение Увх подается через ключ 2 на максимальное число витков первичной обмотки трансформатора 1, и выходное напряжение L/вых лишь незначительно выше своего номинального значения.

При уменьшении напряжения UES. до уровня отпускания триггера 9 ключ 4 включается, а ключ 2 запирается. Напряжение (Увых скачком возрастает. Напряжение С/вхт также увеличивается, однако его максимальная величина должна быть меньше напряжения срабатывания триггера 9 во избежание обратного (переключения ключей 4 и 2. При дальнейшем уменьшении нанряжения триггер 10 отпускает, ключ 5 включается, а ключ 4 запирается. После переключения нанряжение на входе триггеров также во-избежание обратного переключения не должно достигать уровня срабатывания триггера 10.

При увеличении напряжения (Увх процесс регулирования протекает, в обратном порядке: сначала срабатывает триггер 10 и запирается ключ 5, а отпирается ключ 4, затем срабатывает триггер 9 и ключи 4 и 2 переключаются.

Устройство может быть выполнено также с ключами во вторичной обмотке.

Если устройство работает на нагрузку с индуктивной или емкостной реакцией, когда ток отстает или опережает напряжение, то, синхронизируя работу формирователей импульсов только по напряжению или току, пельзя избежать коротких замыканий отводов трансформатора 1 через тиристоры ключей. Чтобы исключить это, необходимо подавать им

пульсы включения па тиристоры ключей 4 и 5 только в те моменты времени соотБстствующих лолупериодов, когда ток и напряжение имеют одинаковы . Для этого в 1 рсдлагаелюм устро С1ие саользустся си хроппзаЦ1 и раОоты формиро ;атсле М1 ульсов по току Н . СуТЬ С 1НХрО ИЗаЦИИ заКЛ 0чается в том, что формирователи импульсов с органа синхронизации подается запирающее

напряжение в те моменты периода, когда формирователи не должны раоотать. Сигнал с триггера Шмитта может запустить формирователь импульсов только тогда, когда ток и напряжение имеют одипа ;овый знак.

Каждый формирователь импульсов (см. фиг. 2) состоит из двух блокинг-генераторов, каждый из которых управляет одним тиристором. Синхронизация по току осуществляется трансформатором 13 тока, включенным в силовую цепь устройства, а синхронизация по напряжению - трансформатором 14, включенным на вход устройства. Вторичные обмотки трансформаторов 13 и 14 через диоды 15 подсоединены ко входу каждого блокинг-генератора. Диоды и обмотки включены так, что на блокипг-генераторь 16, которые включают работающие в отрицательные полупериоды тиристоры ключей 4 и 5, подается запирающее напрял1ение в положительные полупериоды

тока и нанряжения, а на блокипг-генераторы 17 - Б отрицательные полу 1ериоды.

Предмет изобретения

1. Устройство для перекл 0чения отводов трапсформатора, содержащее ключи, например, из встречно-лараллельно вкл 0ченных тиристоров, где ключ, коммутирующий отвод с минимальным напряжением - неуправляемый

и замыкается при помощи органа включения, а схема управления каждого из остальных ключей содержит формирователь импульсов, орган синхронизации и измерительный элемент с выходом на постоянном токе и источн 1ком эталонного напряжения на стабилитроне, отличающееся тем, что, с целью .получения малого искажения выход юго напряжения и низкого уровня радиопомех, схема управления содержит триггеры Шмитта по числу формирователей импульсов, входы которых объединены и подкл очепы к измерительному органу, а выход из триггеров Шмитта соединен со входом соответствующего формирователя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возмол пости работы при любом характере нагрузки, каждый формирователь импульсов выполнен на двух блокинг-генераторах по числу тиристоров

в ключе.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес я тем, что орган синхронизации является общим для всех управляемых ключей и содержит трансформатор тока, включенный в

с 1лоБу о цепь, И трансформатор папряже)я.

вторичные обмотки которых через Диоды подключены ко входу каждого блокинг-генератора так, чтобы на вход блокипг-генератора подавалось запирающее напряжение в нерабочие полупериоды тока и напряжения соответствуюш,его тиристора.

L