Стабилизатор напряжения переменного тока

(51)5 С 05 Р 1/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3Феввф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТизОБРетениям и ОТКРытияпРи Гннт сссР(72) А.Т.Левин и П.И.Кудрявцев (53) 621.316.722,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 503224, кл. С 05 Р 1/22, 1974,Авторское свидетельство СССР У 284061, кл. С 05 Р 1/12, 1969. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАНРЯЕНИЯ ПЕРЕИЕННОГО 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 последовательно соединенные понижающийи повышающий трансформаторы 1 и 2,размещенные на раздельных стержняхс подмагничиванием, и блок 3 управления, дополнительно введены узел6 временной задержки и реле 4с замыкающими контактами 15, включенными параллельно резистору 8датчика 7 напряжения, Шунтированиев датчике 7 резистора 8 контактами5 реле 14 позволяет получить наего выходе повышенное напряжениеотносительно фактического напряжения на выходе стабилизатора и темсамым перевести блок 3 управления врежим реверсивного подмагничиваниястержней трансформаторовн 2 .При этом после включения сети сначала начинает протекать ток в обмоткенодмагничивания повышающего трансформатора, ч;о уменьшает выброс напряжения на потребителях 7. 2 ил.20 35 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля централизованной стабилизации напряжения в системах электроснабженияпеременного тока.Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения в режимепослеаварцйцого включения напряженияпеременного тока, 10На фиг. 1 представлена структурнаясхема предлагаемого стабилизатора;на фиг,2 - осциллограммы напряжениясети (Б ) и на потребителях (Бпс).Стабилизатор напряжения переменного тока содержит понижающий и понышающий трансформаторы 1 и 2 собмотками подмагничивания, блок 3управления, включающий выпрямитель4 с фильтром, входом подключенныйвыходным выводам 5, преобразователь 6 переменного напряжения в постоянное, датчик 7 среднего значения напряжения, выполненный ца резисторе 8 и конденсаторе 9, узел 10 25сравнения, дифференциальный усилитель 11, усилители 12 и 13 тока,реле 14 с замыкающими контактами 15,подключенными параллельно резистору8, и узел 16 временной задержки, 30К выходным ныводам 5 подключаютсяпотребители 17, Напряжение сети переменного тока подается на входные выводы 18,На фиг.2 обозначены; Цс к,П ин - максимальное и минимальноезначения напряжения сетию Бс цофноминальное значение напряжения сети;ДБс - диапазон изменения напряжениясетию Ь "с осф Л Цс м ии - максимальное 40и минимальное отклонения напряжениясети от номинального значения; ДБ Пб -амплич уда всплеска напряжения на потребителях,Стабилизатор напряжения переменного тока работает следующим образом.При включенном напряжении сетиреле 14 находится во включенном сос тоянии и эапитывается от узла 16временной задержки. Контакты 15 реле 14 разомкнуты, и блок 3 управленияработает в режиме нормального подмагничинания,После аварийного выключения напряжения сети реле 14 выключено,контакты 15 замыкаются и шунтируютрезистор 8 датчика 7. Тем самым подготанлинается цепь с одной емкостью,обусловливая повышенное напряжение на выходе датчика 7. Повышение напряжения осуществляется за счет передачи напряжения ца выход датчика 7,минуя резистор 8, т.е. эа счет заряда емкости до амплитудного значениявыпрямленного напряжения (это свойственно емкостному сглаживающемуФильтру), Поэтому при включении на"пряжения сети блок 3 начинает отрабатывать первоначально максимальноенапряжение вместо минимального. То.гтда ток подмагничивания сначала возникает н повышающем трансформаторе 2,а в понижающем 1 он отсутствует.По мере увеличеНия тока подмагничивания в повышающем трансформаторе2 его вольтодобавочное напряжениеуменьшается, вольтоотбавочное напряжение в понижающем трансформаторе 1максимально.При минимальном вольтодобавочномнапряжении на выход стабилизатораподается только вольтоотбавочноенапряжение, которое, складываясь снапряжением сети, уменьшает напрякение ца потребителях 17,Этот режим подмагничивания сохра"няется до тех пор, пока не сработаетреле 14, После срабатывания реле 14его контакты 15 размыкаются и снимается шунт с резистора 8, напряжение на выходе датчика 7 снижаетсяи блок 3 переводится в нормальныйрежим подмагничивания, Таким образом,происходит реверс в изменении порядка протекания токов подмагничинания,В это время на выходе стабилизатораустананливается номинальное значениенапяжеция и блок 3 входит в режимстабилизации. Время работы блока 3 врежиме отработки максимального напряжения задается узлом 16 временной задержки, Это время определяетсявременем заряда емкости до определенного уровня, при котором реле 14срабатывает. Длительность зарядаемкости равна длительности формирования всплеска в конкретном типестабилизатора.Процесс формирования всплесканапряжения и его ограничение показаны на Фиг.2. Рассматривается случай,когда напряжение сети максимально.Для стабилизатора без реверсивного подмагничивания н момент С напряжение сети включено, и на потребителях в течение времени1Снапряжение отсутствует (Фиг.2, б).628051 5В момент 1 напряжение сети включается, и в течение временионо передается на выход стабилизатора,В момент С начинает работатьблок 3 управления в режиме нормального подмагничивания, В этом режимесначала возникает ток подмдгцичивания в понижающем трансформаторе 1,а в повышающем оц отсутствует,При максимальном токе подмагничивания вольтоотбавочное напряжениев трансформаторе 1 минимально и навыход стабилизатора передается вопьтодобавочное напряжение максимальнойвеличины, которое, складываясь снапряжением сети, формирует макси"мально возможную амплитуду всплесканапряжения (момент с 4).В момент с 4 блок Э управления начинает отрабатывать максимальноенапряжение сети. Тогда ток подмагцичивания в повышающем трансформаторе2 начинает увеличиваться, д в понижающем уменьшаться. Результирующеенапряжение трднсформаторов 1 и 2,складываясь с напряжением сети,уменьшает напряжение нд потребителяхДалее в течение времени с спроисходит колебательцый режим восстановления напряжения,На фиг.2, в приведена диагрдммднапряжения на потребителях с ограничением всплеска напряжения путемвведения реверсивного режимд подмагничивания в блоке Э упрднпеция,В моментнапряжение в сетивключается, и оно сначала полностьюпередается на выход стабилизатора,так как блок 3 управления вступаетв работу с задержкой по времени. В момент г начинает работать блок 3 управления в режиме реверсивного подмагцичивация, Тогда ток подмагничивания появляется в 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 с 4 оно принимает номинальное значение, После этого в блоке 3 управления осуществляется изменение порядка протекания токов подмагничивания в трансформаторахи 2, т,е. восстанавливается нормальный режим подмагничивания,При включении сети с номинальнымнапряжением и ниже ца потребителяхполностью отсутствует всплеск напря 5жеция, Вез введеного в блок Э управления реверсивного режима на потребителях всплеск напряжения формируется прц любом значении напряжениясети, кроме предельного минимальногозначения, так как с напряжением сетискладывается в этом случае максимальное значение вопьтодобавочного напряжения.При использовднии изобретенияулучшается качество напряжения навыходе стабилизатора напряжения вмомент послеарарийцого восстановлениянапряжения сети, прц этом напряжениена потребителях це превышает норм,20 оговоренных в нормативно-техническихдокументах, расширяется область применения таких стабилизаторов напряжения в системах электроснабжения сразличными потребителями, в том числе25 с потребителями, особо критичными ккачеству напряжения электропитания,н улучшаются условия эксплуатациисистем электрогндбжсния с централизовдццой стабилизацией напряженияЭО сети, тдк кдк исключается применениеспециальных мер по защите потребителей от опасных всплесков напряжениябольшой длительности (десятые долисекунды),Формула изобретения35 Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий последовательно соединенные между собой входными 4 О и выходными выводами понижающии иповышающий автотрансформаторы илитрансформаторы с обмотками подмагничивдния, размещенные на раздельныхстержнях, блок управления, включаю щий выпрямитель с фильтром для питания обмоток подмагничивания иузлов блока управления, входом подключенный к выходным выводам, преобразователь переменного напряжения 50 в постоянное, входом подключенныйк выходным выводам, д выходом - квходу датчика среднего значения напряжения, выполненного на основерезисторцо-емкостпого фильтра, вы ходом соединенного с входом узласравнения, выходом подключенного квходу дифференциального усилителя,выходами соединенного с соответствующими усилителями тока обмоток подактор А.Ле Ревска Тираж 46 каз Подписное по изобретениям и отк -35, Раушская наб., д ГКНТ ССС тия 4/5 сударственного комитет 113035, Мос.ква, оиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.Ужго агарина,10 магничивания автотрансфориаторов,о т л и ч а в ц и й с я тем, что,с целью повввения качества выходногонапряаения в резщме послеаварийноговключения напряжения переменноготока, в блок управления введены реле с замыкающими контактами, подключенными параллельно резистору датчика напряжения, и узел временной задери-5ки, вход которого подключен к вы" ходу выпрямителя блока управления, а выход - к реле.