Устройство для стабилизации трехфазного переменного напряжения

(21) 4332330 (22) 14,10,8 (46) 23,03,9 олитех- кий-на 11 д словых Союза А.Р.Ку 54) УСТРОЙ ТРЕХФАЗНОГО 57) Изобре 2 ГОсудАРстВенный Комитетпо изоБРетениям и отиРцтилмпРи п 1 нт сссР 71, Бюл. В 11(56) Авторское свидетельство СССРУ 1056394, кл, Н 02 М 5/257, 1982Авторское свидетельство СССРР 322836, кл. Н 02 М 5/02, 1970,ВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИЕРЕМЕННОГО НАПРЯ 11(ЕНИЯние относится к электро 2технике, в частности к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования и стабилизации трехфазного переменного напряжения. Цель изобретения - улучшсниемассогабаритных показателей при сохранении диапазона регулирования выходного напряжения. На вольтодобавочныхтрансформаторах 3 и 4 происходит суммирование входного напряжения с напряжениями, Формируемыми инверторами9 и 1 О. Управляет инверторами 9 и 10система 12 импульсно-Фазового управ-,ления, на которую воздействует депьобратной связи, состоящая из элемента13 сравнения и датчика 14 напряжения,Улучшение массогабаритных показателейобусловлено тем, что в устройстве использованы трехфазные двухобмоточныетрансформаторы 3 и 4, суммарная мощность которых уменьшена, 2 ил,Изобретение относится к электро,технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь-,зовано для узкодиапазонного регулиро 5вания или стабилизации трехфазногопеременного напряжения.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей при сохране(нии диапазона регулирования выходного 10напряжения.На фиг,1 приведена блок-схема устройства для стабилизации трехфазногопеременного напряжения; на фиг,2 -векторная диаграмма, поясняющая принцип действия устройства,Устройство (Фиг.1) содержит входные 1 и выходные 2 выводы, первый 3 ивторой 4 трехфазные вольтодобавочныетрансформаторы, образующие силовойсумматор(трехФазный волътодобавочный агрегат) и имеющие соответственнопервичные 5,6 и вторичные 7,8 обмотки, первый 9 и второй 10 инверторынапряжения с пофазной коммутацией,трехфазный неуправляемый выпрямитель11, систему 12 импульсно-Фазового управления, элемент 13 сравнения и датчик 14 напряжения.130;Первичная обмотка 5 первого трехфазного вольтодобавочного трансформатора 3 соединены в звезду, включена согласно с его вторичной обмоткой 7 и подключена к выходу первого инвертора 9 напряжения с пофазной коммута цией, Первичная обмотка 6 второго трехфазного вольтодобавочного трансФорматора 4 соединена в звезду, включена встречно с его вторичной обмоткой 8 и подключена к выходу второго40 инвертора 10 напряжения с пофазной коммутацией. Вторичные обмотки 7,8 первого и второго трехфазных вольтодобавочных трансформаторов 3,4 соединены последовательно и включены между входными ивыходными выводами 1,2, входы первого 9 и второго 10 инверторов напряжения .с пофазной коммутацией соединены параллельно и через трехФазный неуправляемый выпрямитель 11 подключены к выходным выводам 2. Первый и второй выводы системы 12 импульсно"Фазового управления соответственно подключены к управляющим входам перпервого 9 и второго 10 инверторов на ;пряженияс пофазной коммутацией, Вход системы 12 импульсно-фазового управления через элемент 13 сравнения и датчик 14 напряжения подключен к "выходным выводам 2.Система 12 импульсно-Фазового управления осуществляет функцию сдвигапо фазе импульсов управления на первом выходе на угол 0 относительновходного напряжения, а на втором выхо-.де - на угол и -О, а угол 0 изменяетлся от нуля до 1 радиан.Устройство работает следующим образом,Первый 9 и второй 1 О инверторы напряжения с пофаэной коммутацией форми-руют из нерегулируемого выпрямленногонапряжения регулируемые по фазе переменные напряжения1 М, 1 Ю- О)Ц =Це иЦ =Цркоторыми питаются первичные обмотки5 и 6 соответственно первого 3 и вто-,рого 4 трехфазных вольтодобавочныхтрансформаторов. В результате этогона вторичных обмотках 7 и 8 первогои второго вольтодобавочных трансформаторов, имеющих одинаковые коэффициен-.ты трансформации, равные К/2, наводятся соответственно напряженияК 1 ф К Р ф 1 К -10- Ц е и -- Це = - ЦеВольтодобавочные трансформаторы3 и 4, суммируя напряжение на входных выводах 1 с,"напряжейиями на вторичные обмотках 7 и 8, формируют навыходных выводах 2 напряжение1 й 1,Ц =Ц,+ - (е +е )Ц,которое можно преобразовать к видуЦ = Ц, + КЦсозЫ,Изменяя при помощи системы 12 импульсно-Фазового управления угол К от Одо , обеспечивается регулированиенапряжения Ц в пределах от Ц 1 + КЦдо Ц( - КЦ,На Фиг.2 приведена векторная диг.аграмма, поясняющая принцип формиро. -вания напряжения Ц 1 при регулированииФазы напряжения в сторону опережения,относительно входного напряжения наугол М , а Фазы напряжения ц в сторону отставания от входного напряжения на тот же угол М, .Использование предложенного уст-.ройства позволяет плавно регулироватьвыходное напряжение вверх и вниз отзначения входного напряжения и обес5 ,1636832 6печить стабилизацию переменного нап- -ряжения. При этом достигается повышение жесткости внешней характеристикки и улучшение массогабаритных показателей,Использование выпрямителя 11 и способа формирования выходного напряжения, при котором две инвертируемыевольтодобавки регулируются по фазе вразные стороны по отношению к входному напряжению, устраняет режим прерывистых токов и дроссельный режим работы вольтодобавочных трансформаторов3 и 4, что повышает жесткость внешнейхарактеристики устройства.При этом достигается также улучшение массогабаритных показателей, обусловленное тем, что взамен: трех од-.нофазных четырехобмоточных трансформаторов вольтодобавочного агрегата итрех входных трансформаторов примене-.ны две трехфазные двухобмоточных трансформатора, суммарная мощность которых при сохранении диапазона регулирования в 4 раза меньше суммарной мощности трансформаторного оборудования,используемого в известном устройстве.При использовании предложенногоустройства для стабилизации напряжения отпадает необходимость в источниках подзаряда коммутирующих конденсаторов инверторов напряжения с пофаз.ной коммутацией, что также можно отнести к улучшению массогабаритных показателей,Использование предложенного устройства наиболее целесообразно для стабилизации напряжения под нагрузкой навыходе участковых подстанций. Целесообразным является применение предложенного устройства в электроустановках автономныхобъектов, мощность ис -точников в которых соизмерима с суммарной мощностью потребителей. 50 Формула изобретенияУстройство для стабилизации трехфазного переменного напряжения, содержащее трехфазный вольтодобавочный агрегат, включенный между входными и выходными выводами и имеющий в каж 5 10 15 20 25 30 35 40 45 дой фазе по четыре обмотки, два инвертора напряжения синхронизированную свходным напряжением систему управления, вход которой через элемент сравнения и датчик напряжения подключенк выходным выводам, выпрямитель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюулучшения массогабарцтных показателейпри еохранении диапазона регулирования выходного напряжения, выпрямительвыполнен трехфазным неуправляемым, инверторы напряжения - трехфазными с пофазной коммутацией, а трехфазный вольтодобавочный агрегат - в виде двухтрехфазных вольтодобавочных трансформаторов, имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, при этом вторичные обмотки этих трансформаторов соединены последовательно и включены пофазно между входными и выходными выводами, первичная обмотка первого трехФазного вольтодобавочного трансформатора соединена в звезду, включенасогласно с его вторичной обмоткой иподключена к выходу первого инверторанапряжения с пофазной коммутацией,первичная обмотка второго трехфазноговольтодобавочного трансформатора соединена в звезду, включена встречно сего вторичной обмоткой и подключена квыходу второго инвертора напряжения спофазной коммутацией, входы первогои второго инверторов напряжения с пофазной коммутацией соединены параллельно и через трехфазный неуправляемый выпрямитель подключены к выходнымвыводам, а в качестве синхронизированной с входным напряжением системы управления использована система импульсно-фазового управления, осуществляющая функцию сдвига по Фазе импульсовуправления на первом выходе на угольотносительно входного напряжения;а на втором выходе - на угол- Жпричем угол 06 изменяется от 0до Ф рад, при этом первый и второй выходы системы импульсно-фазового управления подключены к управляющимвходам соответственно первого и второго инверторов напряжения с пофазнойкоммугацией.Производственно-издательский комбинат "Патент",город, ул. Гагарина, 101 Заказ 816 ВНИИПИ ГосУд твенного 113035,Тираж 479комитета по изобретенияМосква, Ж, Раушская Подписное