Регулятор переменного напряжения

 

1. РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор, первый вывод основной обмотки которого непосредственно, а второй вывод через последовательно включенные узлы регулирования соединены с выходными выводами, при этом каждый узел регулирования вьшолнен в виде регулировочной секции трансформатора и основных тиристорных ключей, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности трансформатора , каждый узел регулирования снабжен тремя тиристорными ключами, а регулировочная секция его выполнена j в виде четырех подсекций, числа витков которых относятся между собой как 2:1-1:2, причем начало, конец и средний отвод каждой регулировочной секции через группу из трех вве-. денных тиристорньк ключей соединены с входным выводом, а ее средний и промежуточные отводы через группу из трех основных тиристорных ключей - с . выходным выводом данного узла регулирования соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 05 Р 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О 1НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИЬйюЖТг.КА (21) 3563692/24-07 (22) 11.03.83 (46) 30.05.84. Бюп. ¹ 20 (72) К.А.Липковский, О.В.Лялько, С.В.Непогодьев и 10.В.Сидоренко (71) Институт электродинамики

АН Украинской ССР (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 478298, кл. G 05 F 1/28, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 756377, кл. G 05 F 1/22, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР № 922688, кл. G 05 F 1/20, 1982.

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 413468, кл. С 05 F 1/14, 1974.

5. Липкбвский К.A. Сравнительная оценка исполнительных органов трансформаторно-тиристорных регуляторов напряжения. — В кн.. Оптимизация полупроводниковых преобразовательных устройств. Киев, "Наукова думка", 1979, с. 107-111.

ÄÄSUÄÄ 1095152 А (54)(57) 1. РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор, первый вывод основной обмотки которого непосредственно, а второй вывод через последовательно включенные узлы регулирования соединены с выходными выводами, при этом каждый узел регулирования выполнен в виде регулировочной секции трансформатора и основных тиристорных ключей, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности трансформатора, каждый узел регулирования снабжен тремя тиристорными ключами, а регулировочная секция его выполнена в виде четырех подсекций, числа витков которых относятся между собой как 2:1-1:2, причем начало, конец и средний отвод каждой регулировочной секции через группу из трех введенных тиристорных ключей соединены с входным выводом, а ее средний и промежуточные отводы через группу из трех основных тиристорных ключей — с . выходным выводом данного узла регулирования соответственно.

1095152

2. Регулятор по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что число витков регулировочных секций узлов регулиФ .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для построения исполни- . тельных органов регуляторов и стабилизаторов переменного напряжения с высоким качеством выходной энергии.

Известны регуляторы переменного напряжения, в которых в качестве силовых блоков, реалиэующнх дискретное 10 изменение коэффициента передачи ис пользуются трансформаторно-тиристорные исполнительные структуры, представляющие собой совокупность устойчивых связей обмоток (или секций обмоток) трансформатора или автотрансформатора и бесконтактных .,"ючевых элементов — тиристоров

31 3--Г4 3.

Недостатками известных устройств являются искажение формы выходного напряжения Р1 3 сравнительно узкий диапазон регулирования при заданном числе тиристорных ключей 2) и (33, и высокая установленная мощность электромагнитного элемента (4 3.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор переменного напряжения, со-, держащий трансформатор, первый вывод ЗО основной обмотки которого непосредственно, а второй вывод через последовательно включенные узлы регулирования соединены с выходными вывоодами, при этом каждый узел регулиро- 35 вания выполнен в виде регулировочной секции трансформатора и основных тиристорных ключей 35 3, Недостатком известного регулятора переменного напряжения является срав- 4Q нительно высокая установленная мощность электромагнитного элемента— трансформатора. Цель изобретения — снижение ус45 тановленной мощности трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе переменного напрярования равно 6 9 ", где с — числа натурального ряда. жения, содержащем трансформатор, первый вывод основной обмотки которого непосредственно, а второй вывод через последовательно включенные узлы регулирования соединены с выходными выводами, при этом каждый узел р, гулирования выполнен в виде регулнровочной секции трансформатора и основных тиристорных ключей, каждый узел регулирования снабжен тремя тиристорными ключами, а регулировочная секция его выполнена в виде четырех подсекций, числа витков которых относятся между собой как 2:1-1:2, причем начало, средний отвод и конец каждой регулнровочной секции через группу из трех введенных тиристорных ключей соединены с входным выводом, а ее средний и промежуточные отводы через группу из трех основных тиристорных ключей — с выходным выводом данного узла регулирования соответственно.

При этом число витков регулировочных секций узлов регулирования равно -1

6-9, где C.j — числа натурального ряда.

На чертеже приведена функциональная схема регулятора переменного напряжения.

Регулятор содержит трансформатор, основная обмотка 1 которого подключена к входным выводам для подключения питающей сети, первые два узла регулирования с регулировочными секциями, разделенные на подсекции 2-5 и 6-9 с тиристорными ключами 10-15 и

16-21 соответственно, выходные выводы 22 и 23, один из которых (23) непосредственно соединен с первым выводом основной обмотки 1 трансформатора, а второй (22) через последовательно включенные узлы регулирования с ее вторым выводом.

При этом каждый узел регулирования выполнен в виде соответствующей регулировочной секции трансформатора, 152

Продолжение таблицы

Включены

Выходное напряжение ключ подсекция

12,14

12, 13

Ос+ Э40

Uz+4d U

4,5

3,4,5

%;1=2 ° 9 Ь Ч

g- =9 " 49/

12

Ю;з=9

%.=2 9 АЯ

Выходное

35 напряжение н

Включены подсекция ключ

О -44О 4о

И -3М

10, 15

10, 14

10, 13

11,15

1 1, 14

11, 13

12, 15

2,3,4

2,3

Ос 24О

45 и 4и

"с

U + 40

0 +24Н

ВИИИПИ Заказ 3597/30 Тираж 842 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 з 1095 начало, средний отвод и конец которой через группу из трех введенных тиристорных ключей 10-11 (или 16-18) сое-динены с входным выводом, а ее средний и промежуточные отводы через группу из трех основных тиристорных ключей 13-15 (или 19-21) с выходным выводом данного узла регулирования.

Числа витков подсекций 2-5 (или о-9) узлов регулирования выбраны та- 1б ким образом, чтобы ихЭДС относились друг к другу как 2:1-1:2.

Регулятор работает следующим образом.

Переменное напряжение U подается 15 на основную обмотку 1 трансформатора и на его регулировочных подсекциях

2-5 и 6-9 наводятся напряжения соответствующих величин. Изменение напряжения на выходных выводах 22 и 23 2О производится путем подключения под секций 2"5 и 6-9. Алгоритм работы устройства позволяет производить регулирование вверх и вниз от значения напряжения основной секции. 25

В таблице приведен на примере первого узла регулирования алгоритм включения тиристорных ключей с указанием номера включенной подсекции и величины напряжения на выходных выво-ЗО дах, где 40 — ступень регулирования.

Порядок включения тиристорных клю- чей в последующих узлах регулирования не требует подробного рассмотрения и повторяет работу первого узла.

При этом учитывается, что число витков в подсекциях выбирается по закону где 1 - номер узла регулирования, 4W- число витков на одну ступень регулирования.

Количество витков в секции определяется выражением Ф, =б .9 4Ф .

Для получения минимального значения выходного напряжения должны быть включены тиристорные ключи 10, 15, 16 и 21. Максимальний уровень выходного напряжения обеспечивается включением ключей 12, 13, 18 и 19.

В известном устройстве величина установленной мощности .трансформатора, отнесенная к мощности регулирования, + равна Р„з =О, 75.

В предлагаемом устройстве этот показатель имеет значения Р„ „ =0,625, реди т.е. по сравнению с известнйм снижен на 16,7Х.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при неизменности ступени регулирования во всем диапазоне и заданном количестве тиристорных ключей реализуется то же число состояний,что и в известном устройстве, но при меньшей установленной мощности трансформатора.