Устройство для регулирования трехфазного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M5/12 H01F29/00 

(54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например в устройствах регулирования напряжения с подмагничиванием.

Известно устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее понижающий и повыщающий автотрансформаторы с общим магнитопроводом, каждый фазный стержень которого выполнен в виде двух полустержней, на которых расположены последовательные обмотки, соединенные между собой встречно-последовательно, и общие обмотки, связанные с последовательными обмотками обоих автотрансформаторов соответственно 1, 2 и 3.

Недостатки известного устройства - низкие удельные энергетические показатели.

Цель изобретения - повышение удельных энергетических показателей устройства путем исключения из схемы устройства специальных обмоток управления и совмещения функций трансформации и управления.

Поставленная цель достигается тем, что общая обмотка каждой фазы обоих автотрансформаторов состоит из двух полуобмоток, одна из которых выполнена в виде четырех равных секций, размещенных попарно на полустержнях соответствующего фазного стержня магнитопровода и соединенных между собой в мостовую схему, вход и выход которой образованы общими точками соединения одноименных и разноименных выводов секций, расположенных на разных полустержнях соответственно, а выход каждого блока управляющих сигналов соединен с выходом соответствующей мостовой схемы. При этом каждый фазный стержень понижающего и повышающего автотрансформаторов содержит компенсационную обмотку, выводы которой соединены между собой через резистор.

На чертеже приведена электрическая схема устройства (для наглядности показан

только один фазный стержень общего магнитопровода для понижающего и повышающего автотрансформаторов).

Устройство содержит магнитопровод 1, по нижающий и повыщающий автотрансформаторы 2 и 3 соответственно, последовательные и фазные обмотки 4, 5 и 6, 7 автотрансформаторов 2 и 3 соответственно, секции 8 и 9 второй полуобмотки общих обмоток 6 и 7 соответственно, компенсационные обмотки 10, 11, резистор 12, блоки 13, 14 управляющих сигналов, ключевой элемент и блокирующий диод 16 блоков управляющих сигналов соответственно, блок 17 пофазного управления; входные 18, 19, 20 и выходные 21, 22, 23 выводы устройства, соответственно. Принцип работы устройства заключается в следующем. При наибольшем входном напряжении выходные сигналы, поступающие с блока 17 пофазного управления на блок 13 и 14 управляющих сигналов увеличивают время разомкнутого состояния ключевого элемента 15 блока 13 и замкнутого состояния ключевого элемента 15 блока 14. Величина среднего значения тока управления в секциях 8 общей обмотки 6 при этом минимальна, а в секциях 9 общей обмотки 7 - максимальна. Понижающий автотрансформатор 2 практически полностью размагничен, а повышающий автотрансформатор 3 - намагничен, При этом магнитный поток, создаваемый переменным током, замыкается через полустержни соединенных фаз, а магнитный поток, создаваемый токо.м управления, замыкается через полустержни данной фазы автотрансформаторов 2 и 3. Общий коэффициент трансформации К К для этого Случая равен практически коэффициенту трансформации понижающего автотрансфор.матора 2. При минимальном входном напряжении величина среднего значения тока управления в секциях 8 общей обмотки 6 максимальна, а в секциях 9 общей обмотки 7 .минимальна, а, следовательно, автотрансформатор 2 намагничен и в работе практически не участвует, а автотрансформатор 3 размагничен и повышает входное напряжение до номинальиого значения с коэффициентом трансформации К КзБлокирующие диоды 16 обеспечивают раз деление рабочего и управляющего полупериодов в автотрансформаторах 2 и 3 и протекание первичного тока автотрансформаторов в интервалах времени разомкнутого состояния ключевых элементов 15. Разбивка обмоток 6 (7), общих для первичных и вторичных цепей автотрансформатороЕ 2 (3) и размещенных на обоих полустержнях и на каждом полустержне данной фазы магнитопровода, производится исходя из условий получения минимальной ширины окна между полустержнями одной фазы и увеличения ширины окна между полу стержнями соседних фаз. Для выравнивания магнитных потоков в полустержнях магнитопровода каждой фазы и подавления четырех гармоник напряжения по отношению к частоте питающего напряжения, а также исключения положительной обратной связи по току четных гарМОНИК в цели управления на каждом фазном стержне автотрансформаторов 2 и 3 размещена компенсационная обмотка 10 (11), состоящая из двух полуобмоток, соединенных между собой через резистор 12 встречно-последовательно. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее понижающий и повышающий автотрансформаторы с общим магнитопроводом, каждый фазный стержень которого выпрлнен в виде двух полустержней, на которых расположены последовательные обмотки, связанные с пбслсдовательными обмотками обоих автотрансформаторов, соответственно, блок пофазного управления и блоки управляющих сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения удельных энергетических показателей, общая обмотка каждой фазы обоих автотрансформаторов состоит из двух полуобмоток, одна из которых выполнена в виде четырех равных секций, расположенных попарно на полустержнях соответствующего фазного стержня магнитопровода и соедикенных между собой в мостовую схе.му, вход и выход которой образованы общими точками соединения одноименных и разной.менных выводов секции, расположенных на разных полустержнях соответственно, а выход каждого блока управляющих сигналов соединен с выходом соответствующей мостовой схемы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на каждо.м фазном стержне понижающего и повышающего автотрансформатора расположена компенсационная обмотка, выводы которой соединены между собой через резистор. Источники информации, s принятые во внимание при экспертизе 1. Окунь С. С. и др. Трансформаторные и трансформаторно-тиристорные регуляторы стабилизаторы напряжения. М., «Энергия, 1969, рис. 2-6, с. 81. jj 2. Авторское свидетельство СССР №-498610, кл. 605 F 1/14, 1976. 3. Авторское свидетельство СССР JVb 534743, кл. 605 Fl/)4, 1977.

19 18 ь, 20