Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и мо-. жет использоваться для стабилизации и регулирования напряжения переменного тока. Цель изобретения повьппение точности установки выходного напряжения в режиме стабилизации и упрощение. Преобразователь ра

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 Н 02 М 5/257

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3786099/24-07. (22) 31.08.84 (46) 15 ° 10.86. Бюл. № 38 (72) В.К. Блинов и С.А. Бытка (53) 621.314.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 628475, кл. G 05 F 1/20, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 96/769, кл. G 05 F i/20, 1980. (54) PEГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться для стабилизации и регулирования напряжения переменного тока. Цель изобретения— повьппение точности установки выходного напряжения в режиме стабилизации и упрощение. Преобразователь работает в двух режимах — стабилизации и регулирования. В режиме стаби.пиэации при замкнутых двунаправленных ключах 22 и 25 трансформатор 1

„„SU „„1264275 А 1 включен в режим повышения напряжения.

При замкнутых двунаправленных ключах 24 и 23 трансформатор t включен в режим понижения напряжения. В соответствии с величиной входного напряжения подключаются секции 6-8 и

2-4 основной и вольтодобавочной обмоток трансформатора 1. Переключе" ние секций осуществляется двунаправленными ключами 9-20. В режиме регулирования выходного напряжения при подключении любой секции вольтодобавочной обмотки соответствующая ей секция основной обмотки исключается и наоборот. Во всех режимах работы величина ЭДС одного витка секции не меняется во всем диапазоне регулирования, что позволяет повысить точность установки выходного напряжения, а также упростить устройство за счет упрощения закона коммутации обмоток трансформатора.

3 ил.

1264275

Принцип регулирования выходного напряжения основан на изменении коэффициента трансформации трансформато35 ра, выбор необходимого значения которого осуществляется включением с помощью соответствующих двунаправленных ключей определенного коли40 чества секций вольтодобавочной и основной обмотки. Точность регулирования выходного напряжения определяется наименьшей величиной напряжения секции основной и вольтодобавоч45 ной обмоток трансформатора. Напряжение остальных секций выбирается в соответствии с разрядами двоичного ряда

v,/v,/v, =v /U,/v,==1/2/4, U =U — напряжение секz ь ций 2 и 6 наименьшей ступени регулирования;

Uç П1,U =U, напряжение секций соответственно

3,7,4,8 остальных где

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике.

Целью изобретения является повышение точности установки выходного напряжения в режиме стабилизации и упрощение эа счет упрощения коммутации обмОток трансформатора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — 10 структурная схема блока управления, на фиг.3 — таблица состояний ключей.

Устройство содержит трансформатор 1 с вольтодобавочной обмоткой, состоящей иэ секций 2-4 и вольтодо- 15 бавочной обмоткой из секций 5-8, включенными между собой согласнопоследовательно с помощью соответствующих двунаправленных ключей 9-10, 11-12, 13-14, основного блока комму- 20 тации и двунаправленных ключей 15-16, 17-18, 19-20, мост 21, плечи которого выполнены на двунаправленных ключах 22-25, и блок 26 управления.

Блок 26 управления состоит из измерительного узла (ИУ) 27 (для режима стабилизации)или узла (УВ) 28 ввода исходных данных (для режима регулирования), узла 29 вычисления управляющего кода (УВУК), узла 30 30 синхронизации с питающей сетью (УСС) и узла 31 согласования (УС). ступеней регулирования °

Количество ступеней регулирования определяется диапазоном изменения входного (выходного) напряжения.

В качестве двунаправленных ключей могут быть использованы симисторы, встречно-параллельно включенные тиристоры и т.п.

Устройство позволяет поддержи" вать выходное напряжение на заданном уровне при изменении напряжения питающей сети (режим стабилизации), а также осуществлять регулирование выходного напряжения при постоянной величине напряжения питающей сети (режим регулирования). В каждом случае, обмотки трансформатора включаются последовательно, обеспечивая протекание в магнитопроводе постоянного по величине магнитного потока и сохранение постоянного значения ЭДС одного витка.

Устройство работает следующим образом.

Режим стабилизации выходного напряжения.

При U,„(U .„,„(U,„входное напряжение, U:„, „ — номинальное выходное напряжение) замыкаются ключи 22 и 25 моста 21 включая трансформатор 1 в режим повышения напряжения. В соответствии с величиной входного напряжения подключаются секции 6-8 основной обмотки и секции 2-4 вольтодобавочной обмотки,причем с подключением любой секции основной обмотки соответствующая ей секция вольтодобавочной обмотки исключается и наоборот.

При V,„) U „„„,„замыкаются двунаправленные ключи 23 и 24 моста 21, включая трансформатор 1 в режим понижения напряжения. Выходное напряжение снимается с постоянно подключенных секций 5-8, а стабилизация достигается соответствующим подключением секций 2-4. За счет того, что входное напряжение оказывается приложенным к соответствующему количеству секций обмоток трансформатора 1, величина ЭДС одного витка сохраняется постоянной. А так как выходное напряжение снимается с постоянно включенных секций обмоток, оно сохраняется постоянным во всем диапазоне изменения входного напряже ния.

При У,„ U,„ „,„ замыкаются двунаправленные ключи 22 и 24 моста

21, и трансформатор 1 иэ работы исключается.

Для работы устройства в указанном режиме секция 5 основной обмотки трансформатора 1 должна быть рассчитана на минимальное значение напряжения питающей сети. Порядок включения ключей устройства приведен на фиг.З.

Режим регулирования выходного напряжения.

Если необходимо получить выходное напряжение меньшего значения, чем входное, замыкаются двунаправленные ключи 23 и 24 моста 21,включая трансформатор 1 в режим понижения напряжения. При этом секции

2-4 подключаются в комбинации, соответствующей разности напряжений

U -U„,„ „. Причем с подключением любой секции вольтодобавочной обмотки соответствующая ей секция основной обмотки исключается, и наоборот.

Входное напряжение оказывается приложенным к постоянному числу витков обмоток трансформатора 1, вследствие чего ЭДС одного витка не меняется во всем диапазоне регулирования.

Если необходимо получить выходное. напряжение большего значения, чем входное, замыкаются двунаправленные ключи 22 и 25 моста 21, включая трансформатор 1 в режим повышения напряжения. Входное напряжение прикладывается к постоянно подключенным секциям 5-8. Регулирование на" пряжения достигается соответствующим подключением секций 2-4 вольтодоба4 вочной обмотки.

Для отключения устройства от пи.тающей сети двунаправленные ключи

5 Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий трансформатор с основной и секционированной вольтодобавочной обмотками, основной блок комму1О тации, связанный с секциями вольтодобавочной обмотки, и мост на управляемых ключах, при этом один из выводов основной обмотки соединен с первыми входным и выходным выводами, вольтодобавочная обмотка подключена к выводам первой диагонали моста на управляемых ключах, к первому и второму выводам второй диагонали которого подключены соответственно второй входной и второй выходной выводы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки выходного напряжения в режиме стабилизации и упрощения за счет упроще25 ния закона коммутации обмоток трансформатора, основная обмотка выполнена секционированной, секции которой связаны между собой через введенный дополнительный блок коммутации, управляемые ключи моста выполнены двунаправленными, основной и дополнительные блоки коммутации содержат по два двунаправленных ключа на каждую секцию, один из которых образует последовательную цепь с соответствующей секцией, другой включен параллельно упомянутой последователь ной цепи, при этом другой вывод основной обмотки соединен с одним из выводов вольтодобавочной обмотки таким образом, что секции основной и вольтодобавочной обмоток соединены согласно-последовательно.

1264275 4

24 и 25 моста устанавливают в отключенное состояние.

Формула иэ обретения

1264275

Яна ение напряжений

Ионе,о чюча

И 1g Й7 (V) (rf) (Ю!

6 18 И (f5)

0 1

1 О 0

О f

1 О стайглцУийии

0 0 0

О 0 f

О 0

0 1 регупир

Жния

1 О О

О О

О 0

О 0

О О

О 0

f О 0

4 4ЖММЖ: 1 с3И иаЗ регулирования(Стабилищццц), .

2. Длз кпю ей, не поиещеннык о скобки, унаку1соотбепхлбует вюченное.состояние. ьнакч 0-сткйюченное состояние, а пй ключей, поиещениых 6 Фальки, наоборот.

Puz.3

Составитель Головинова

Редактор К. Волощук Техред Л.Сердюкова Корректор Е. Сирохман

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5570/54 ул. Проектная,4

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, . Иол=Инон. 7>fj

И6х. Инон=6ьи

Иб ;—Ино-Ьь И

Иб. О ело

Ибхгцнон; 3М

И6..-uH .— гни

И6х.™Инм. Д Ц

ИЬ.»И

И6..-u, 5О

Ибх-" Инон.+ 2d 0

Иа -И он.+ йж

Ибк.= Инон.+ Ч40

Ибх..-Иная+ 5а И

Ибх. Инон.+ бйИ

Иьх. -Инон .+ 7аи

Фых Ибх.- 74И

ИбыА Иа бац

1Фых=Ибх.-5d И

u6» .-è6„.-4а и

Ибых,И@. 340

И6ыл.-Ибх.-2а U

И к-uáx.- а0

Ибыл-u8i

Уаа.Ибх.+ 4 И

ЙЬх.-йбх.+ Яа И

06ь|л."Ибх.+За И

ИБыл, И6х+44 Ц

Убыл. иб,.+5ЬU

usia-è6„.+ ЫИ

uS .-И6,,+УЛИ

О . 0! О О

1 0

1 0 0 т 8 о

1 1 О 0

0 0

О 0 !

0 0 1

0 0

0 0

0 0

0 0 1

0 6

0 О 1

О О

О О

О О

D О

О О

О 0 .

t 1! 1 0

О !

0 О

О 1 f

О 1 0

О О !

0 0 О

IIО! О

5 0 0

1. 1 0

1 ! ! f О

1 0

f О 0

0 0

0 0 1О 0 0

0 0

1 0

О ! 0 0

0 f

1 f.