Регулируемый индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока Советский патент 1983 года по МПК H02M5/04 H02P13/06 G05F3/06 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания электротермических } электротехнодюгических установок, требующих стабилизации тока. Известен индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения 3 источник тока, например, для питания электрических установок, содержащий дроссель, включенный последовательно с обмоткой силового трансформатора, конденсаторную батарею и резонансный дроссель с равными реактивными сопротивлениями на частоте питающей сети, соединенные в звезду с обмоткой силового трансформатера пофазно flj. Плавное регулирование тока в известном устройстве ос:у1цо;стзляется за счет изменения магнитной связи дросселя, г)клгОченно1-о последовательно с первичной обмоткой трансформатора с резонансным дросселем. Поскольку основным условием работоспособности устройства является неизменност иьгдуктивности резонансногс дроссе.пя, то систег а магнитно-связа ных дросселей с регулируемой магнитной связью практически выполняется в виде вариометра. При большой мощности устройства питания и высоковольтном напряжении питающей сети такие систог оказываются громоздкими и ненадежными. Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и создание конструктивно простого, надеж ного устройства для питания электрических установок стабилизированны током, позво:гяющего регулировать то нагрузки в широком диапазоне, Это достигается тем, что в извес ном устройстве, содерлсащем для кажд фазЕЛ нагрузки соединенные в звезду дроссель и конденсаторную батарею о. равными на частоте питающей сети реактивными сопротивлениями и перви ную обмотку силового трансформатора которая может быть выполнена секционированной, в качестве регулируемо го дросселя используется дроссель насыщения и дополнительно между про межуточным выводом первичной обмотк силового урансформатора и выводом дросселя Насыщения, не соединенным с первичной обмоткой силового трансформатора, включен второй дроссель насыщения На чертеже изображен регулируемы индуктивно-емкостный преобразовател источника напряжения в источник ток Преобразователь представляет собой для каждой фазы нагрузки соединенные в звезду силовой трансформатор дроссель-2 и конденсаторную батарею реактивное сопротивление которой ра Hq реактивному сопротивлению дроссе ля 2 на частоте питающей сети. Дрос сель 2 поддключен к отстающей фазесети (В), конденсаторная батарея 3 к опережающей фазе сети (С;. Первичная обмотка 4 силового трансформатсра 1 включена в ветвь звезды, подключенной к фазе Л сети. Первичная обмотка 4 может быть, в частности, выполнена с отпайками и иметь переключатель 5 числа подключенных витков Д.ЛЯ ступенчатого регулирования тока нагрузки. Последователт,но с первичной обмоткой силового трансформатора 1 включен дроссель насыщения 6 . .Цроссель насыщения 7 включен между промежуточным выводом 8 первичной обмотки , 4 СИЛОВ01-О трансформатора 1 и выводом дросселя насыще ния 6, не соеди; еннь.м с первичной обмоткой 4 силового тпансформатора 1 . С дросселями нас1лцения 6 и 7 связан блок управления 9 ., Как и в извест юм устройстве, ток Dfy первичной обмотки 4 силового трансформатора 1 не зависит от ве.пичины сопротивления нагрузки: зто определяется нали.ием резонансной цепо-Гки дроссель 2 - конденсаторная батарея 3: где и - линейное f aпpяжeниe питающей сети , X - реактивное сопротивление дросселя 2 и кснденсаторнсй батареи 3. При насыщенном дросселе 6 и ненасыщенном дросселе 7 час:ть первичной обмотки 4 силового трансформатора 1, заключенная между промежуточньп- - выводом 8 первичной обмотки 4 J-T выводом дросселя насыщения б, обтекается полным тсксм J. , и ток нагрузки ра Ь Н1 X Wj где W - число витков первичной обмотки 4 силового трансформатора 1; WT - число витков вторичной обмотки 10 силового трансформатора 1. При ненасыщенном дросселе 6 и насыщенном дросселе 7 ток через указанную часть первичной обг.то1ки 4 силового трансформатора 1 не протекает, и ток нагрузки равен: л где часть витков первичной обмотки 4 силового трансформатора 1, заключенная между промежуточным выводом 8 первичной обмотки 4 и выводом дросселя насыщения б.

Плавное изменение (например, увеличение) тока подмагничнвания дросселя 7 при одновременном плавном изменении (например, уменьшении) тока подмагничивания дросселя 6, производимое при помощи блока управления 9 по определенному закону, обеспечивает плавное регулирование (например, снижение) тока нагрузки 3., в диапазоне отЛ,до н2

Если первичная обмотка 4 силового трансформатора 1 имеет равномерные отпайки, а часть витков, заключенная между промежуточным выводом 8 и выводом дросселя насыщения 6, равна числу витков ступени первичной обмотки 4, предлагаемое устройство обеспечивает плавноступенчатое регулирование стабилизированного тока нагрузки в полном диапазоне от О до номинала.

Трехфазное устройство может быть получено комбинацией трех однофазных

звезд, подключенных к питающей сети с соблюдением кругового чередования фаз .

Введение промежуточного вывода Ь первичной обмотки 4 от секции с числом витков, равным числу витков одной ступени первичной обмотки 4., практически не усложняет и не удорожает силовой трансформатор 1. Мощ0ность дросселей насыщения при этом может составлять всего 8-10% мощности силового трансформатора (чтО соответствует мощности одной ступени трансформатора). Это обуславливает 5 снижение общей стоимости устройства питания. Устройство обеспечивает бесконтактное плавно-ступенчатое регулирование тока нагрузки .без механических перемещений, что резко увеличивает его надежность по сравнению с извесГтным устройством питания.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИНДУКТИВНОЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ В ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий для каждой фазы нагрузки конденсаторную батарею и дроссель, настроенные в резонанс на частоте питающей сети и соединенные в звезду друг с другом и с цепочкой,, образованной последовательно соединенными первичной обмоткой силового трансформатора и регулируемым дросселем, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в качестве регулируемого дросселя использован дроссель насыщения, первичная обмотка трансформатора выполнена с выводом от проме,жуточной точки, а между этим выводом и выводом дросселя, не соединенным , с обмоткой трансформатора., включен .дополнительный дроссель насыщения. (Л