Устройство для регулирования переменного напряжения

(19) 01) НИЯ,я: сновы силовойники. "Энергия" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательскийинститут автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(56) 1. Розанов Ю,К. Опреобразовательной тех1979, с. 16-17,.2,Известия Томского Политехнического института им,С.М.Кирова, Т.190, 1968, с. 129-136.3. Авторское свидетельство СССР 9 788270, Кл. Н 02 М 7/515, 1979.(54) 157) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержашее входные и выходные выводы, одна пара из которых соединена тлеждусобой непосредственно, а между другой парой их.включены параллельно два регулирующих органа, каждый из которых 3(51) С 05 Г 1 24 Н 02 М 7 515 выполнен в виде инвертора с согласующим трансформатором на выходе, вторичная обмотка которого включена последовательно с коммутатором, содержащим управляемые ключи, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения надежности и расширения диапазона регулирования выходной мощности, введено п дополнительных регулирующих органов, а каждый регулирующий орган снабжен Ф уравнительными трансформаторами, крайние выводы первичных обмоток каждого иэ кото рых через соответствующую пару управляемых ключей коммутатора соединены с выходными выводами вторичной Ж обмотки согласующего трансформатора данного регулирующего органа, средние точки которых соединены между собой и подключены к выходному выво-ду устройства, а вторичные обмотки уравнительных трансформаторов всех ф регулирующих органов соединены между собой согласно-последовательно в короткозамкнутую цепь.Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано в регуляторах различноймощности для обеспечения энергоснабжения потребителей с изменяющейся во времени нагрузкой.Известно устройство, содержащеедва реактора, вторичные обмотки которых соединены между собой, и предназначенное для деления токой междупараллельно включенными цепями Ц .Известны также устройства,обеспечивающие равномерное деление токовмежду параллельно включенными вентилями 21,15Недостатками известных устройствравномерного деления тока являютсянизкие массогабаритные показатели,вследствие завышения их установленной мощности из-эа подмагничивающего действия тока, протекающегочерез первичную обмотку в одномнаправлении.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулированияпеременного напряжения, содержащеевходные и выходные выводы, одна пара из которых соединена между собой непосредственно, а между другойпарой их включены параллельно дварегулирующих органа, каждый из которых выполнен в виде инвертора с со-:гласующим трансформатором на выходе,вторичная обмотка которого включенапоследовательно с коммутатором,содержащим управляемые ключи 3,Недостатками известного устройстваявляются низкие массогабаритные показатели из-за необходимости вводитьдополнительно низкочастотные уравнительные трансформаторы при большомколичестве регулирующих органов инизкая надежность работы устройстваиз-эа неравномерной загрузки параллельно включенных управляемых ключей 45при увеличении мощности самих регулирующих органов.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей, повышениенадежности и расширение диапазона 50регулирования выходной мощности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования переменного напряжения, содержащее входные и выходные выводы, одна пара иэ которых соединена между собой непосредственно, а между другой парой их включены параллельно два регулирующих органа, каждый иэ которых выпалней в виде инвертора с согласующимтрансформатором на выходе, вторичная обмотка которого включена последовательно с коммутатором, содержащим управляемые ключи, введено л дополнительных регулирующих органов, акаждый регулирующий орган снабженП уравнительными трансформаторами,крайние выводы первичных обмотоккаждого из которых через соответствующую пару управляемых ключей коммутатора соединены с выходными выводами вторичной. обмотки согласующего трансформатора данного регулирующего органа, средние точки которых соединены между собой и подключены к выходному выводу устройства,а вторичные обмотки уравнительныхтрансформаторов всех регулирующих органов соединены между собой согласно-последовательно в короткозамкнутую цепь,На чертеже представлена функциональная схема устройства для регулирования переменного напряжения.Устройство содержит три гп 3)аналогичных регулирующих органа 1-3с входными клеммами 4 и 5, присоединенными к входным выводам 6 и 7 устройства и выходными клеммами 8-13,соединенными с первичными обмоткамиуравнительных трансформаторов 14-22(щ =3), при этом каждый из регулирующих органов 1-3, выполнен в виде инвертора 23 с согласующим трансформатором 24, вторичная обмотка котороговыполнена со средней точкой, соединенной с входнюл выводом 4, а ееначало и конец (выходные выводы) соединены через три управляемых ключа25-27 и 28-30 переменного тока свыходными клеммами 8-13 соответствующего регулирующего органа, выходныевыводы 31 и 32, один из которых (32)соединен с входным выводом 5 непосредственно, а другой (31) подключенк общей точке соединения средних точек первичных обмоток всех уравнительных трансформаторов 14-22, вторичные обмотки 33-41 которых соединены между. собой согласно-последовательно в короткозамкнутую цепь,нагрузку 42,Ус.тройство работает следующим образом.Инверторы 23 преобразуют входное напряжение в напряжение повышенной частоты, осуществляя при этом его регулирование. Это напряжение.прикладывается к первичным обмоткам согласующих трансформаторов 24. Снимаемое с вторичных обмоток согласукщих трансформаторов 24 напряжение суммируетсяс входным напряжением и через управляемые ключи 25-27 и 28-30, работающие в противотакте с той же частотой, что инвертор 23, и первичные обмотки уравнительныХ трансформаторов:14-22 подается на выход регулятора к нагрузке 42.Уравнительные трансформаторы 14-22 работают на повышенной частоте.106633 лиал ППП "Патент" Магнитодвижущие силы первичных ивторичных обмоток уравнительныхтрансформаторов 14-22 должны бытьмежду собой уравновешены. Посколькучерез вторичные обмотки протекаетОбщий ток, токи в первичных обмоткахдолжны быть пропорциональны коэффициентам трансформации уравнительныхтрансформаторов 14-22. Это приводитк распределению тока нагрузки междууправляемыми ключами 25-30 и соответственно между параллельно включенными регулирующими органами 1-3.Приразбалансв токов управляемых .ключей25-30 ц регулирующих органов 1-3 втрансформаторах 14-22 возникает не-., 15уравновешенный магнитный поток, который наводит в первичных обмоткахЭДС, выравнивающую токи в полностьюуправляемых ключах 25-27 и 28-30 .ирегулирующих органах 1-3,Включение уравнительных трансформаторов тока в звеноповышенной частоты обеспечивает трансформаторамдвухтактный режим работы, исключая,тем самым, подмагничивающее действиетока нагрузки. Массогабаритные покаВНИИПИ Заказ 11044/ эатели уравнительных трансформаторо при этом улучшаются в несколько раэ, что позволяет уменьшить массу и габариты регулятора на 5-10.Автоматическое распределение тока нагрузки между полностью управляемыми ключами, а следовательно, и между параллельно работающими регулирующими органами снимает необходимость установки дополнительных устройств и сложных схем вклюЧения уравнительных трансформаторов напряжения для выравнивания токов в параллельно ра. ботающих цепях. Это позволяет увеличить выходную мощность напряжения, а следовательно, и расширить диапазон ее регулирования вследствие неограниченного включения на параллельную работу регулирующих органов различной мощности, упростить технологию производства и настройки.Наличие общего короткозамкнутого контура обеспечивает высокую степень равномерного распределения тока нагрузки между управляемыми ключами, следовательно, повышает надежность работы устройства в целом. Тираж 847. Подписное Ужгород, ул. Проектная,