Стабилизатор напряжения переменного тока

 

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания и может быть использовано в системах электроснабжения для централизованной стабилизации напряжения переменного тока. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения в режиме послеаварийного включения напряжения переменного тока. Цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения, содержащем последовательно соединенные понижающий и повышающий трансформаторы 1 и 2, размещенные на раздельных стержнях с подмагничиванием, и блок 3 управления , дополнительно введены узел 16 временной задержки и реле 14 с замыкающими контактами 15, включенными параллельно резистору 8 датчика 7 напряжения, Шунтирование в датчике 7 резистора 8 контактами 15 реле 14 позволяет получить на его выходе повышенное напряжение относительно фактического напряжения на выходе стабилизатора и тем самым перевести блок 3 управления в режим реверсивного подмагничивания стержней трансформаторов 1 и 2. При этом после включения сети сначала начинает протекать ток в обмотке подмагничивания повышающего трансформатора , что уменьшает выброс напряжения на потребителях 17. 2 ил. г k/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 F 1/44

ГОСУДАРСТОЕНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 445189 /07 (22) 16. 05, 88 (46) 15.02.91, Б л, М - 6 (72) А.Т.Левин и П.И.Кудрявцев (53) 621.316.722,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 503224, кл. G 05 F 1/22, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 28406I кл. G 05 F I/12, !969, (54) СТАБИЛИЗАТОР НАНРЯIЕНИЯ

ПЕРЕ!!ЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к вторичным источникам электропитания и может быть использовано в системах электроснабжения для централизованной стабилизации напряжения переменного тока, Цель изобретения повышение качества выходного напряжения в режиме послеаварийного включения напряжения переменного тока.

Цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения, содержащем после„„SU„„1628051 A 1

2 довательно соединенные понижающий и повышающий трансформаторы 1 и 2, размещенные на раздельных стержнях с подмагничиванием, и блок 3 управления, дополнительно введены узел

l6 временной задержки и реле !4 с Замыкающими контактами I5, включенными параллельно резистору 8 датчика 7 напряжения, Шунтирование в датчике 7 резистора 8 контактами

l5 реле !4 позволяет получить на его выходе повышенное напряжение относительно фактического напряжения на выходе стабилизатора и тем самым перевести блок 3 управления в режим реверсивного подмагничивания стержней трансформаторов и 2 .

Нри этом после включения сети сначала начинает протекать ток в обмотке нодмагничивания повышакнцеro трансформатора, ч;о уменьшает выброс напряжения на потребителях !7 ° 2 ил.

1628051

35

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для централизованной стабилизации напряжения в системах электроснабжения переменного тока.

Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения в режиме послеаварнйного включения напряжения переменного тока. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого стабилизатора; на фиг.2 — осциллограммы напряжения сети (U ) и на потребителях (Бпс), Стабилизатор напряжения переменного тока содержит понижающий и повышающий трансформаторы 1 и 2 с обмотками подмагничивания, блок 3 управления, включающий выпрямитель

4 с фильтром, входом подключенный выходным выводам 5, преобразователь 6 переменного напряжения в постоянное, датчик 7 среднего значения напряжения, выполненный на ре.зисторе 8 и конденсаторе 9, узел 10 25 сравнения, дифференциальный усилитель 11, усилители 12 и 13 тока, реле 14 с замыкающими контактами 15, подключенными параллельно резистору

8, и узел 16 временной задержки, 30

К выходным выводам 5 подключаются потребители 17, Напряжение сети переменного тока подается на входные выводы 18, ф" г 2 о бо з на" е "ы Цс ма ко

Ut „„ин — максимальное и минимальное значения напряжения сети; Бс н >, номинальное значение напряжения сети;

ЬБс — диапазон изменения напряжения

ЬПС акс Л Uc мии M« IM b«e 40 и минимальное отклонения напряжения сети от номинального значения; ДБ >e,- ° амплитуда всплеска напряжения на потребителях.

Стабилизатор напряжения переменного тока работает следующим образом.

При включенном напряжении сети реле 14 находится во включенном сос тоянии и эапитывается от узла 16 временной задержки. Контакты 15 реле 14 разомкнуты, и блок 3 управления работает в режиме нормального подмагничивания, После аварийного выключения напряжения сети реле 14 выключено, контакты 15 замыкаются и шунтируют резистор 8 датчика 7. Тем самым подготавливается цепь с одной емкостью, обусловливая повышенное напряжение на выходе датчика 7. Повышение напряжения осуществляется за счет передачи напряжения на выход датчика 7, минуя резистор 8, т.е. эа счет заряда емкости до амплитудного значения выпрямленного напряжения (это свойственно емкостному сглаживающему фильтру). Поэтому при включении напряжения сети блок 3 начинает отрабатывать первоначально максимальное напряжение вместо минимального. Тогт да ток подмагничивания сначала возникает в повышающем трансформаторе 2, а в понижающем 1 он отсутствует.

По мере увеличения тока подмагничивания в повышающем трансформаторе

2 его вольтодобавочное напряжение уменьшается, вольтоотбавочное напряжение в понижающем трансформаторе 1 максимально.

При минимальном вольтодобавочном напряжении на выход стабилизатора подается только вольтоотбавочное напряжение, которое, складываясь с напряжением сети, уменьшает напряжение на потребителях 17.

Этот режим подмагничивания сохраняется до тех пор, пока не сработает реле 14. После срабатывания реле 14 его контакты 15 размыкаются и снимается шунт с резистора 8, напряжение на выходе датчика 7 снижается и блок 3 переводится в нормальный режим подмагничивания, Таким образом, происходит реверс в изменении порядка протекания токов подмагничивания.

В это время на выходе стабилизатора устанавливается номинальное значение нап„>яжения и блок 3 входит в режим стабилизации. Время работы блока 3 в режиме отработки максимального напряжения задается узлом 16 временной задержки, Это время определяется временем заряда емкости до определенного уровня, при котором реле 14 срабатывает. Длительность заряда емкости равна длительности формирования всплеска в конкретном типе стабилизатора.

Процесс формирования всплеска напряжения и его ограничение показаны на фиг.2. Рассматривается случай, когда напряжение сети максимально.

Для стабилизатора без реверсивного подмагничивания в момент t напряжение сети включено, и на потребителях в течение времени t,...,t напряжение отсутствует (фиг.2, б).

628051

5 1

В момент t напряжение сети включается, и в течение времени оно передается на выход стабилизатора.

В момент t> начинает работать блок 3 управления в режиме нормального подмагничивания. В этом режиме сначала возникает ток подмагничивания н понижающем трансформаторе 1, а в повышающем он отсутствует.

При максимальном токе подмагничивания вольтоотбавочное напряжение в трансформаторе 1 минимально н на выход стабилизатора передается вопьтодобавочное напряжение максимальной величины, которое, складываясь с напряжением сети, формирует макси" мально возможную амплитуду всплеска напряжения (момент t4).

В момент t 4 блок 3 управления начинает отрабатывать максимальное напряжение сети. Тогда ток подмагничивания в повышающем трансформаторе

2 начинает увеличиваться, а в понижающем уменьшаться. Результирующее напряжение трансформаторов 1 и 2, складываясь с напряжением сети, уменьшает напряжение на потребителях

Далее в течение времени t <,...,t происходит колебательный режим восстановления напряжения.

На фиг,2, в приведена диаграмма напряжения на потребителях с ограничением всплеска напряжения путем ннедения реверсивного режима подмагничивания в блоке 3 управления, В момент t напряжение в сети включается, и оно сначала полностью передается на выход стабилизатора, так как блок 3 управления вступает в работу с задержкой по времени.

В момент t начинает работать блок 3 управления в режиме реверсивно ro подмагничив ания . То гда ток подмагничивания появляется н повышающем трансформаторе 2, а в понижающем он отсутствует, т.е. блок 3 управления начинает отрабатывать максимальное напряжение сети. В результате на выходе стабилизатора напряжение снижается и в момент t4 оно пРинимает номинальное значение, После этого н блоке 3 управления осуществляется изменение порядка протекания токов подмагничинания н трансформаторах

1 и 2, т,е. восстанавливается нормальный режим подмагничивания, При включении сети с номинальным напряжением и ниже на потребителях полностью отсутствует всплеск напря5 жения. Вез введеного в блок 3 управления реверсивного режима на потребителях всплеск напряжения формируется при любол1 значении напряжения сети, кроме предельного минимального значения, так как с напряжением сети складывается B этом случае максималь ное значение вольтодобавочного напряжения.

При использовании изобретения улучшается качество напряжения на выходе стабилизатора напряжения н момент послеагарийного восстановления напряжения сети, при этом напряжение на потребителях не превышает норм, 20 оговоренных в норл1атинно-технических документах, расширяется область применения таких стабилизаторов напряжения в системах электроснабжения с различными потребителями, в том числе

25 с потребителями, особо критичными к качеству напряжения электропитания, и улучшаются условия эксплуатации систем электроснабжения с централизованной стабилизацией напряжения

3р сети, так Ках исключается применение специальных мер по защите потребителей от опасных всплесков напряжения большой длительности (десятые доли секунды). формула изобретения

Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий последовательно соединенные между собой входными

4Q и выходными Выводами понижающии и повышающий автотрансформаторы или трансформаторы с обмотками подмагничивания, размещенные на раздельных стержнях, блок управления, включаю45 щий выпрямитель с фильтром для питания обмоток подмагничивания и узлов блока управления, входом подключенный к выходным выводам, преобразователь переменного напряжения

5р в постоянное, входом подключенный к выходным выводам, а выходом — к входу датчика среднего значения напряжения, выполненного на основе резисторно-емкостпого фильтра, ны55 ходом соединенного с входом узла сравнения, выходом подключенного к входу дифференциального усилителя, выходами соединенного с соотнетствующими усилителями тока обмоток подв

)628051

I

) f

) f

Составитель А,Колоколкин

Редактор А.Лежнина Техред A.Кравчук Корректор Н.Ревская

Заказ 341 Тирам 466 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иос ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10! магничиввния автотрансфориаторов, о т л и ч а в ц и и с я тем, что, с целью повипения качества выходного напряжения в рахиме послеаварийного включения напряжения переменного тока, в блок управления введены реле с замыкающими контактами, подключенными параллельно резистору датчика напряжения, и узел временной задери- i

5 ки, вход которого подключен к выходу выпрямителя блока управления, а выход — к реле.