Устройство для переключения выводов трансформатора под нагрузкой Советский патент 1982 года по МПК G05F1/14 

. f

Изобрета1ие относится к электротех вике, в частности п(эеобразовательной технике, и может быть использовано в системах автоматического регулирования стабилизации сетевого напр$1жения.

Известны устройства доя переключения выводов трансформатора под дагрузкаЛ , содержащие трансформаторы с выводами и коммутатор для их переключения tl и t2 .

. Недостатком известных устройств яв ляется низкая надежность из-за возникр новения короткозамкцутых контуров через открытъш ключи коммутатора и сложность системы управления, обусловленная раэ дельным формированием импульсов вклк чения ключей коммутатора и синхронизацией как по току, так и по напряжению.

Наиболее близким к предлагаеКюму является устройство для переключения выводов трансформатора под нагрузкой, содержащее трансформатор с секционированной обмоткой и твристорный коммута тор 3 .

Однжо известное устройство характеризуется недостаточным быстродейсти. вием, ограниченными функциональными возможностями и усложнением схемы 1фи .увеличении числа секций трансформатора.

Цель изобретения - повышение бысть. родействия, расширение функцисжальных возможностей и упрощение.

Поставленная цель достигается тем,

10 что в устройстве для переключения выво дов трансформатора под нагрузкой, содержащем трансформатор с секционированной обмоткой и тиристорный коммутатор коммутатс выполнен на однсхсаправлен-

IS нь1х ключах, одноименные силовые выводы, каждого из которых через обмотки коммутирующих дросселей подключены к coiответствующим выводам диагоналей постоянного тока диодных мостов соответ 20ствующих секций трансформатора, в соединены между собой через соответствующие конденсаторы данной секдии траноформатора. 39 На чертеже приведена функциональная схема устройства. Схема содержит трансформатор 1, содержащий основную и регулировочные подсекции вторичной обмотки 2-6, тиристорные ключи 7-12 коммутатора для переключений выводов обмотки трансформатера 1, конденсаторы 13-20, блок управления 21, диодный мост 22, магнигтосвязанные обмотки коммутирующего дросселя 23, тиристор 24. Как следует из приведенной функциональной схемы каждый тиристорный ключ 7-12 коммутатора представляет собой диодный мост 22, в диагональ постоянного тока которого через магни- тосвяаанные обмотки коммутирующего дросселя 23 включен тиристор 24. Устройство работает следующим образом. При подаче переменного напряжения н входные выводы устройства, напряжение соответствующей величины наводится на всех секциях 2-6 вторичной обмотки трансформатора 1. Если открыты ключи 9 и 11, то к нагрузке подводится напря жение только от основной секции 2, соответствующее минимальному уровню. Увеличение напряжения на нагрузке 25 производится подключением последовательно с основной секцией определенных регулировочных, секций через соответству ющVIe тиристорные ключи, Например, для получения максимального уровня выходно го напряжения необходимо включить ключи 7 и 1О, что соответствует минимальному коэффициенту трансформации транс форматора 1„ Включение тиристоров 7-9 и 10-12 производится короткими импуль сами, поступающими от блока управления 21, а их выключение - по предлагаемой схеме. В ней коммутирующие конденсато ры 13, 14, 17, 18 и 15, 16, 19, 20 соединены так, что один из включенных Тиристоров каждого из узлов секционирования включается при включении любого другого тиристора этого же узла секционирования за счет приложения к вклточенному тиристору обратного напряжения заряженных конденсаторов. Например, при включении тиристора 24 ключа 7 конденсаторы 13 и 17 заряжаются от выпрямителя ключа 8 через открытый тиристор 24 ключа 7. При включении тиристора ключа 8 тиристор 24 ключа 7 оказывается под обратным напряжением и запирается, а конденсаторы 13 и 17 перезаряжаются от выпрямителя на диодах 22 ключа 7 через открытый тирио3тор ключа 8. Предлагаемое техническое решение позволяет не только ограничить токи короткого замыкания секцией траноформатора по вел(гчине что имеет место в известном устройстве), а и локализовать их во времени. Действительно,при Переключении с отвода на отвод в произвольный момент времени контурный ток ограничивается дросселями, имеющими заданную индуктивность. Коммутирующие же конденсаторы, рассчитываемые исходя из времени восстановления ключом запирающих свойств, включены так, что обеспечивают принудительное выключение лю- боге из ключей в соответствующем узле секционирования при включении другого. Поэтому при применении ключей с малым временем восстановления запирающих свойств, например, тиристоров серии Т4, токи короткого замыкания практически исключаются HI следовательно, предлагаемое устройство не уступает известному по степени надежности. Длительность процесса переклю«1ения с одного отвода на другой в предлагаемом устройстве зависит лишь от времени выключения ключевого элемента и не зависит от частот питающего напряжения, а STti приводит к существенному повьпдению его быстродействия. Кроме того, устройство работоспособно как при медленно изменяющемся напряжении сети, так и при частых его изменениях в широких пределах без усложнения схемы за счет применения дополнительных средств, что приводит к расширению его функциональных возможноотей и упрощению соответственно. Формула изобретения Устройство Для переключения выводов трансформатора под нагрузкой, содержащее трансформатор с секционированной обмоткой и тиристорный коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия, раоширения функциональных возмоншостей и упрощения, коммутатор выполнен на однонаправленных ключах, одноименные силовые выводы каждого из которых через обмотки коммут{фующих дросселей подключены к соответствующим выводам диагоналей постоянного тока диодных мостов соответствующих секций траноформатора и соединены между собой через соответствующие койденсаторы данной секции трансформатора. 5935803 Источники ннформацнн, 1финятые во внимание при экспертизе№ 1, Авторское свидетельство СССР № 413468, кл. Q 05 F 1/14, 1974.№ j 2. Авторское свидетельство СССР 439794, кп. Q ОБ Р 1/16, 1974. 3. Авторское свидетельство СССР 577623, кп. Н 02 М 5/10, 1977.