Устройство для регулирования трехфазного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в источниках питания трехфазной нагрузки с малой степенью искажения выходного напряжения . Известно устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее основной и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена последователь но с цепью нагрузки, а первичная через вентильньй регулирующий блок, состоящий из двух мостовых преобразователей, подключена к питающей сети 1 . Недостатком этого устройства является наличие двух трансформаторов и необходимость двойного преобразования энергии в вентильном регулиру ющем блоке. .Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее трансформатор и вентильный регулирующий блок, состоящий из двух мостовых преобразователей, входы которых соединены с обмотками трансформатора, а их выходы связаны между . собой 2 1, Недостатком этого устройства является повышенная мощность трансформатора и значительное искажение выходного напряжения. Цель изобретения - снижение мощности трансформатора и улучшение формы кривой выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что трансформатор выполнен двухобмоточным, а выходы мостовых преобразователей включены параллельно-согласно между собой и зашунтированы конденсатором, при этом коэффициент трансформации трансформатора равен VT, а обмотка с большим количеством витков соединена в треугольник. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства. где а - форма кривой тока нагрузки фаз А, В, С, соответственно; б - переключающие функции неуправляемых 11-16 и управляемых 17-22 вентилей, соответственно;в - форма кривой фазного напряже ния на входе, например, мостового преобразователя 5; г - форма кривой переменного напряжения на обмотках 2 и 3 трансформатора 1; д - форма кривой фазного напряжения при сложении напряжения мостовых преобразователей 5 и 6. Устройство включает трансформатор 1, первичную 2 и вторичную 3 обмотки трансформатора 1, нагрузку 4 с фильтром, мостовые преобразователи 5, 6 вентильного регулирующего блока, конденсатор 7, выходные выводы 8-11) устройства, неуправляемые 11-16 и управляемые 17-22 вентили мостовых преобразователей 5 и 6 соответственно. Устройство работает следующим образом. Пусть при подаче питающего напряжения на входные выводы 8-10 устройства в каждой фазе нагрузки 4 протекают синусоидальные токи (фиг. 2, а) при этом положительные направления токов совпадают с направлением стрелок, (фиг. 1) . В каждой фазе нагрузки 4 в начале каждого полупериода сначала открывается один из неуправляемых вентилей 11-16, проводящее направление которо го совпадает с направлением тока. С запаздыванием на некоторый угол d относительно начала полуперйода от крьшается один из управляемьпс вентилей 17-22. В конце полупериода, при переходе тока через нуль, управляемый вентиль закрывается, и открьшается следующий неуправляемый вентиль, включенный, встречно-параллельно этому упрс,вляемому вентилю и т.д. Таким образом, при переключении вентилей, например мостового преобра зователя 5, в соответствии с переклю чающими функциями (фиг. 2, б) на его входе формируется переменное напряжение (фиг. 2, в). Поскольку вторичная обмотка 3 трансформатора 1 соединена в треуголь ник, его коэффициент трансформации линейных токов и напряжений равен единице. В силу этого на выходе вторичной обмотки 3 протекают токи, равные по величине токам в первичной обмотке 2, но сдвинутые относительно них на 30 эл.град. Поэтому при переключении вентилей мостового преобразователя 6, момент открывания всех вентилей которого сдвинут на 30 эл.град. относительно момента открывания вентилей мостового преобразователя 5 на обмотках 2 и 3 трансформатора 1 формируется переменное напряжение (фиг. 2, г) при этом в результате геометрического сложения напряжений мостовых преобразователей 5 и 6 на входе вентильного регулирующего блока, состоящего из этих мостов, формируется напряжение фиг. 2, д). Так как нагрузка 4 включена последовательно с питающей сетью и самим регулятором, то напряжение на ней всегда равно геометрической сумме напряжения питающей сети DC и напряжения регулятора Up. В свою очередь напряжение регулятора Up зависит от величины напряжения Е на обкладках конденсатора 7, являющейся функцией угла запаздывания 0. Изменяя величины угла об , т.е. изменяя момент отпирак:1я управляемых вентилей 17-22 относительно начала полупериода, питающей сети, можно менять величину напряжения Е на обкладках конденсатора 7, а следовательно, и величину напряжения ид на самом регуляторе. Для уменьшения мощности трансформатора 1 и равномерного распределения токов по вентилям мостовых преобразователей 5 и 6 коэффициент трансформации трансформатора 1 выбран равным -/Т, а его вторичная обмотка 3, имеющая большое количество витков, соединена в треугольник. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее трансформатор и вентильный регулирующий блок, состоящий из двух мостовых преобразователей, входы которых соединены, соответственно, с выводами обмоток трансформатора, и их выходы связаны между собой, отличающееся тем, что, с целью уменьшения мощности трансформатора и улучшения формы кривой выходного напряжения, трансформатор выполнен двухобмоточным, а выходы мостовых преобразователей включены между собой параллельно-согласно и зашунтированы коп-f денсатором.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коэффициент

трансформации трансформатора равен fT, а обмотка с большим количеством витков соединена в треугольник.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

по заявке № 2341861/24-7, кл. G 05 F 1/24, 1976.

15 кл. G 05 F 1/24, 1978.

а