Устройство для регулирования напряжения и способ его регулирования

Авторы патента:

H02P13/00 - Устройства для управления трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками с целью получения требуемого выходного сигнала (системы регулирования с использованием трансформаторов, реакторов или дроссельных катушек G05F; трансформаторы H01F; питание электросети, совместно с генератором или каким-либо преобразователем H02J; управление или регулирование преобразователей H02M)

H02M5/257 - с использованием только полупроводниковых приборов

G05F1/20 - только с полупроводниковыми приборами

G05F1/14 - с использованием в качестве оконечных управляющих устройств трансформаторов с ответвлениями или секционированных катушек индуктивности

Владельцы патента RU 2613340:

Аржанников Борис Алексеевич (RU)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов. Техническим результатом является расширение диапазона регулирования напряжения. Устройство для регулирования напряжения содержит трансформатор, при этом в каждой фазе к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз. В устройство введен блок управления тиристорными ключами обмоток трансформатора каждой из фаз. В способе регулирования напряжения при переключении тиристорных ключей для повышения напряжения сначала открывают тиристорный ключ одной фазы с последующим поочередным подключением другой и последующих фаз, а переключение тиристорных ключей для понижения напряжения осуществляют в обратном порядке. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение для регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов.

Известен регулятор напряжения, содержащий трансформатор, между промежуточным выводом первичной обмотки которого и одним из входных зажимов включены два встречно-параллельно включенных тиристора, а между концом первичной обмотки трансформатора и входным зажимом включена обмотка дросселя с быстронасыщающимся сердечником [1].

Регулирование напряжения посредством описанного в [1] регулятора напряжения состоит в следующем: если тиристоры закрыты, то напряжение сети подается на полное число витков первичной обмотки трансформатора, так как дроссель насыщен и напряжение на вторичной обмотке минимальное; при открытии тиристоров сердечник дросселя перемагничивается, увеличивая свое сопротивление, а напряжение сети подается через промежуточный вывод на часть первичной обмотки, и напряжение на вторичной обмотке максимальное, и в результате выходное напряжение представляет кривую, состоящую из отрезков синусоид разной амплитуды; управляя временем открытия тиристоров в течение периода, изменяют длительность отрезков синусоид и, соответственно, среднее и действующее значения выходного напряжения.

Описанный выше регулятор напряжения и способ регулирования напряжения посредством этого регулятора характеризуются ограниченными функциональными возможностями в части ограничения диапазона регулирования напряжения при довольно сложной схеме управления.

Изобретением решается задача создания устройства для регулирования напряжения и способа регулирования напряжения, характеризующихся широкими функциональными возможностями благодаря введению пофазного регулирования напряжения в полном диапазоне регулирования полным открытием (закрытием) тиристоров поочередно в каждой фазе первичной обмотки трансформатора при относительной простоте реализации.

Для решения поставленной задачи в устройстве для регулирования напряжения, содержащем трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести блок управления тиристорными ключами в обмотках трансформатора каждой из фаз.

Для решения поставленной задачи в способе регулирования напряжения посредством устройства для регулирования напряжения, содержащего трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, заключающемся в переключении путем открытия тиристорных ключей в фазах первичной обмотки трансформатора, предложено, согласно настоящему изобретению, при переключении тиристорных ключей на повышение напряжения сначала открывать тиристорные ключи в одной фазе с последующим поочередным подключением другой и последующих фаз, а переключение тиристорных ключей на понижение напряжения осуществлять в обратной последовательности.

Изобретение поясняется на примере выполнения чертежом (фиг. 1), на котором представлена принципиальная схема заявляемого устройства для регулирования напряжения.

Устройство для регулирования переменного напряжения содержит трехфазный трансформатор 1, имеющий первичную обмотку 2, в каждой из трех фаз: 3, 4, 5.

К промежуточному выводу 6 первичной обмотки 2 фаз 3, 4, 5 подключено начало тиристорного ключа 7, выполненного в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров 8.

К концу первичной обмотки 2 подключен реактор 9, конец которого соединен с концом тиристорного ключа 7, образуя общую точку 10, соединенную с аналогичными общими точками фаз 4 и 5.

Блок управления 11 тиристорными ключами соединен с тиристорными ключами 7 во всех трех фазах 3, 4, 5, а также с общей точкой 10 соединения реактора 9 с тиристорным ключом каждой из фаз: 3, 4, 5.

Регулирование напряжения посредством устройства для регулирования напряжения заключается в следующем.

Пофазное регулирование напряжения на повышение напряжения осуществляют следующим образом.

При помощи блока управления 11 открывают тиристорный ключ 7 в одной фазе, например в фазе 3, затем открывают тиристорный ключ 7 в фазе 4, и, наконец, открывают тиристорный ключ 7 в фазе 5.

Пофазное регулирование напряжения на понижение напряжения осуществляют в обратной последовательности. Сначала открывают тиристорный ключ 7 в фазе 5, затем в фазе 4 и, наконец, в фазе 3.

Реализация заявляемого технического решения позволит относительно простыми средствами обеспечить регулирование напряжения несколькими ступенями (тремя ступенями трехфазного трансформатора) в полном диапазоне регулирования и тем самым существенно расширить функциональные возможности заявляемых устройства и способа регулирования напряжения.

В настоящее время в ООО НЛП «Электромаш», г. Екатеринбург, разрабатывается документация и ведется подготовка производства устройства для регулирования переменного напряжения, предназначенного для регулирования напряжения на шинах тяговых подстанций электрифицированных железных дорог постоянного тока.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР №419860, МПК G05F 1/12, Н02Р 13/16, 1974 г.

1. Устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, отличающееся тем, что оно содержит блок управления тиристорными ключами в первичных обмотках трансформатора каждой из фаз.

2. Способ регулирования напряжения посредством устройства для регулирования напряжения, содержащего трансформатор, в каждой фазе которого к промежуточному выводу первичной обмотки подключено начало тиристорного ключа, выполненного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, а к концу первичной обмотки подключен реактор, конец которого соединен с концом тиристорного ключа, образуя общую точку, соединенную с аналогичными общими точками других фаз, заключающийся в переключении путем открытия тиристорных ключей в фазах первичной обмотки трансформатора, отличающийся тем, что при переключении тиристорных ключей на повышение напряжения сначала открывают тиристорные ключи в одной фазе с последующим поочередным подключением другой и последующих фаз, при этом переключение тиристорных ключей на понижение напряжения осуществляют в обратной последовательности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой. Технический результат - обеспечение регулирования напряжения под нагрузкой, снижение величины коммутационных экстратоков регулировочной ступени обмотки трансформатора.

Ограничитель нулевого положения трансформаторных регуляторов скорости вращения вентиляторов // 2530688

Изобретение относится к электротехнике, а именно к механизмам для предотвращения или ограничения перемещения элементов управляющих устройств, например для блокировки функции «отключение вентилятора» (нулевое положение переключателя) у трансформаторных регуляторов скорости вращения вентиляторов.

Устройство контроля переходного сопротивления контактного узла электрической машины // 2527655

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой устройство контроля переходного сопротивления скользящего контакта электрических машин, например вращающихся трансформаторов, и преобразователей угла.

Способ измерения погрешности отображения тангенсной зависимости вращающегося трансформатора // 2526583

Изобретение относится к области электрических машин и представляет собой способ настройки вращающегося трансформатора, заключающийся в том, что создают компенсационную схему от компенсирующего вращающегося трансформатора, первую ветвь соединяют с синусной обмоткой измеряемого вращающегося трансформатора, а вторую ветвь переключением соединяют с косинусной обмоткой.

Трансформатор напряжения // 2499318

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на генерирующих станциях и высоковольтных подстанциях. Технический результат - повышение точности измерения вторичного напряжения.

Формирователь посылаемого сигнала (варианты) и способ формирования посылаемого сигнала // 2498388

Данная группа изобретений относится к средствам формирования посылаемого сигнала, в частности посылаемого сигнала для ультразвукового датчика. Технический результат заключается в обеспечении регулирования токовых сигналов, поступающих в трансформатор.

Способ управления статическими стабилизированными источниками переменного напряжения, работающими параллельно на общую нагрузку // 2472281

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при построении систем генерирования электрической энергии или систем гарантированного электропитания.

Способ управления статическими стабилизированными источниками переменного напряжения, работающими параллельно на общую нагрузку при ее несимметрии // 2460194

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления параллельно работающими на общую нагрузку статическими источниками, входящими в состав автономной системы генерирования электрической энергии, системы бесперебойного электропитания или системы электроснабжения при возможной несимметрии нагрузки.

Привод устройства регулирования напряжения силового трансформатора под нагрузкой // 2444046

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие контактных систем устройств регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой.

Способ управления статическими стабилизированными источниками переменного напряжения, работающими параллельно на общую нагрузку // 2380820

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах генерирования электрической энергии или системах гарантированного электропитания, в которых статические стабилизированные источники электрической энергии включаются параллельно на общую нагрузку.

Устройство комплексного управления перетоками активной, реактивной мощности и ограничения токов короткого замыкания // 2578681

Изобретение относится к области электротехники. Устройство комплексного управления перетоками мощности и ограничения токов короткого замыкания, содержащее три управляемых трансформатора, состоящих из трех обмоток, связанных магнитной связью.

Способ включения и выключения трехфазных активно-индуктивных нагрузок гибридным пускателем // 2557810

Изобретение относится к энергетике и энергетическому машиностроению, в частности к электрическим и электронным аппаратам, и может быть использовано при включении и выключении трехфазного промышленного электрооборудования.

Прямой преобразователь и система с таким прямым преобразователем // 2531358

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для преобразования переменного напряжения или тока в переменное напряжение или ток без промежуточного пеобразования в постоянное напряжение или ток.

М-фазный регулятор переменного напряжения // 2529887

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых системах электроснабжения автономных объектов, а также в устройствах плавного пуска двигателей переменного напряжения.

Устройство управления и способ управления, используемые при шунтировании блоков питания // 2518093

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения.

Тиристорный регулятор переменного напряжения // 2510776

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве регулирующего органа стабилизаторов напряжения, к форме выходного напряжения которых предъявляются повышенные требования.

Регулятор переменного напряжения // 2507669

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество входного и выходного токов остается высоким.

Регулятор переменного напряжения // 2501153

Изобретение относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использовано для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество выходного тока остается высоким.

Трехфазный регулятор переменного напряжения с защитой // 2499347

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в регуляторах температуры. Технический результат заключается в повышении надежности регулятора переменного напряжения путем диагностирования отказов в силовых ключах.

Частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения // 2462804

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может использоваться, например, в регуляторах температуры. .

Ступенчатый переключатель // 2577530

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения трансформатора. Техническим результатом является повышение надежности и точности регулирования даже при отказе отдельных переключающих элементов.