Устройство для регулирования и стабилизации напряжения переменного тока

(1) 422332 Соко Советских Социалистических Республик(23) Ириорнте оардаративииыа иоититоВороти Миоиатраа ВВВРио,лолам иэааротоиийи отирытийЬтоллетень3) Опубликовано 05057 45) Дата опубликования описания 1204.78 В.К. Лебедев, Ю,Д. Гупало, В.А. Троицкий, Н.Г.В.А. Нагайцев, Б.В. Нудельман, А.И. Краснов, Юи Д.Н. Паршин лый, Борю 2) Двторы изобретени 1) Заявитель расного Знамени инститПатона ена Ленина и ордена Трудовог электросварки им. Е. Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к регуляторам и стабилизаторам напряжения большой мощности.Известно устройство для регулирования и стабилизации напряжения переменного тока, содержащее трансформатор с магнитной коммутацией, дифференциальным подмагиичиванием, ярем с обмотка" ми управления и схему управления, состоящую иэ измерительного узла, реле и источника питания.Цель изобретения - получение возможности непрерывного плавного глубокого регулирования, снижение веса активных материалов, повышение энергетических показателей,улучшение формы кривой выходного напряжения,и снижение трудоемкости изготовления устройства.Для этого устройство снабжено трех- позиционным поляризованным реле с временныаи задержками, вход которого подключен к обмоткам управления ярем, а выход - к переключению отпаек трансформатора.Кроме того, обмотки питания схемы управления наматываются на стержни обоих окон силового трансформатора, причем отношение чисел витков в окнах трансформатора такое же, как и в силовых обмотка. При отсутствии необходимос ти гальванического разделения выходного напряжения и напряжения сети трансформатор выполняется по автотрансформаторной схеме.На фиг. 1 показана принципиальнаяэлектрическая схема трансформатора смагнитной коммутацией дифференциальнымподмагничиванием ярем; на Фиг. 2схема поляризованного реле и схема уп равления переключением отпаек трансформатора по запасу а)егулирования; наФиг. Зс и Зб - принципиальные электрические схемы силовой части трансформатора с магнитной коммутацией, выполнен- ) ные по автотрансформаторной схеме.Каждому положению резистора %1 электрической схемы (фиг. 1) Соответствуетнекоторое значение выходного напряжениятрансформатора, которое поддерживается Ю постоянньм как при изменениях нагрузки,так и при колебаниях напряжения сети,т.е. устройство в любсщ положенияработает как стабилизатор напряжения.Процесс стабилизации происходит следующим образом.Выходное напряжение трансформатораподается на измерительный узел Иу В зависимости от величины выходного напря" ЗОжения подключенное входом к измерительному узлу реле Р то включается, то 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАотключается, подавая питание то на обмотку управления ОУ 1,то на обмотку ОУ 2, С точек в, г. Фиг. 1 переменное напряжение будет ,сниматься по знаку.Если сопротивление резистора К увеличивается, начиная с некоторого минима,льного значения, то выходное напряжен 1 ие возрастает. Относительная продолжйтельность включения одной обмотки управления увеличивается, а относительная продолжительность включения другой - уменьшается. При каком-то значении резистора К 1 одна обмотка включится полностью (на длительное. время), а другая отключится. Между точками в,г фиг. 1 установится постоянное напряжение определенной полярности. Дальнейшее увеличение сопротивления резистора Вт беэ переключения отпаек обмоток трансформатора не приведет к возрастанию выходного напряжения. Запас регулирования исчерпан.Напряжение с точек в,г подключено на нход поляризованного реле ПР(фиг.2) которое благодаря задержке времени, получаемой с помощью резистора 2 и конденсатора С не реагирует на переменное напряжение. Когда запас регулирования исчерпан, на вход ПР подается постоянное напряжение. С выдержкой времени, определяемой параметрами Й 2 и С, реле ИР и переключатель и (фиг. 1) перейдет н другое, положение, н котором опять будет протекатьпроцесс стабилизации. На точки н, г поляризованного реле вновь ,будет подаваться переменное налряжение. Реле ПР и переключатель отпаек не изменят своего положения до тех пор, пока .на даннойотпайке не будет исчерпан запас регулирования в ту или другую:сторону и пока на поляризованное реле.не будет поданопостоянное напряжение той или другойполярности, При этом вновь произойдетпереключение реле ПР и переключателя Пв соответствующее положение.На Фиг. 1 показан тиристорный переключатель на две отпайки (два положения), Схема управления поджиганиемтиристоров выполнена так, что уголзажигания минимален и не регулируется,т.е. тиристоры работают как безынерционные контакторы. Переключатель отпаек может быть выполнен также на электромагнитных контакторах, дросселяхнасыщения и других элементах. Количество отпаек может быть равно двум, тремн больше. Принцип переключения по запасу регулирования при этом не меняется.Для питания схемы управления трансформатора с магнитной коммутацией витков обычно применяют отдельный трехфазный трансформатор соответствующей мощности. Вес активных материалов и трудоемкость изготовления могут быть умень-шены,если вместо отдельного трансформатора обмотКи питания схемы управления намотать на стержни силового трансформатора. Но для того, чтобы напряжение питания не колебалось при измерении подмагничивания ярем, нужно этиобмотки разнести по двум окнам трансформатора. Отношение чисел витков н окнахдля обмоток питания должно быть такимже, как и для силовых обмоток.В тех случаях, когда не требуетсягальванически разделять выходное напряжение и напряжение сети, нес активныхматериалов и трудоемкость изготовленияеще уменьшатся выполнением трансформатора с магнитной коммутацией по авторансформаторной схеме.15 На фигЗа показана антотрансформаторная схема на три отпайки, позволяющая получить глубокое непрерывноерегулирование выходного напряжения практически до нуля.20 Обмотки ЮЗ верхнего окна автотрансформатора с помощью переключателяД, подключаются к раэличньм точкамобмоток нижнего окна, включенных посхеме звезда,25 Для меньшей глубины регулированияили только для стабилизации напряжения (Фиг. 3 д) обмотки Ю 3 верхнегоокна подключены постоянно к определенным точкам обмоток Ю нижнего окна.30 Переключатель П изменяет число витконсоединением в звезду концон илиотпаек обмоток Ж нижнего окна антотрансформатора.Форула изобретения35 1. Устройство для регулирования истабилизации напряжения переменноготока, содержащее трансформатор с магнитной коммутацией дифференциальным подмагничиванием ярем с упранляющими обмотка 40 ми, переключатель отпаек трансформатора и схему управления, состоящую изизмерительного узла., реле и источникапитания, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что с целью получения нозможности неп 45 рерывного, плавного, глубокого регулирования, снижения веса активных материалов, уменьшения трудоемкости изготовления устройства, повышения энергетических показателей и улучшения формыкривой выходного напряжения, оно снабжено трехпозиционным поляризованным реле с временныки задержками, вход которого подключен к управляющим обмоткамярем, а выход - к переключателю отпаек55 трансФорматора2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что обмотки питаниясхемы управления намотаны на стержниобоих окон силового трансформатора, при 60чем отношение чисел витков в окнах нылолняется таким же, как и для силовыхобмоток,устройство но пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что трансформаторвыполнен по автотрансформаторной схе 65 ме..оставитель В. КругловаРедактор Е, Иесропова Техред 3 Фанта Корректор Н, Ковалев Заказ 2446,/40ЦНИИПИП ег гк филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна Тиросударствеиногопо делам ивс113035, Москва Ж аж 1033комитета (ар.т. нии и - 35, Раушс дписное инистро ийд, 4