Устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

О"й-И-"С-А Н И Е ИЗОБРЕТЕН Ия Союз Советски кСоциалистическихРеспублик(53)М. Кл. б 05 Г 1/14 Гасударственный комитет СССР аа делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике и может быть использовано, например, для регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой в электрохимическом производстве.Известно устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержащее вольтодобавочный блок, выполненный в виде двух вспомогательных трансформаторов, выход кото 1 О рого через контакты переключателя соединен с отводами регулировочной обмотки, а его вход через управляемые ключи связан с дополнительной обмоткой основ 15 ного трансформатора.Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования из-за конечного числа дискретных уровней напряжения на выходе регулировочной обмотки, а также возможность закорачивания дополнительной обмотки основного трансформатора при сбоях в системе управления тиристорными ключами. Целью изобретения является повышение точности регулирования выходного напряжения.Указанная цель достигается тем, чтоустройство снабжено вспомогательным двухступенчатым переключателем а дополнительная обмотка выполнена секпионированной, все отводы которой через контакты вспомогательного переключателя и управляемые ключи соединены с входом вольтодобавочного блока, что позволяет резко увеличить число дискретных уровней выходного напряжения, а следовательно, повысить точность регулирования.На фиг, 1 изображена алектрическая схема устройства при питании от,одно фазной сети; на фиг, 2 - алектрическая схема устройства при питании от трехфазной сети.Устройство содержит основной трансформатор 1, первичную 2 и регулировочную 3 обмотки трансформатора 1, отводы 4-9 регулировочной обмотки 3, до6430 4 3 .69 полнительную обмотку 10 трансформатора 1; основные переключатели 11 и 12, вспомогательные трансформаторы 13, 14 вольтодобавочного блока, вторичные 15, 16 и первичные 17, 18 обмотки вспомогательных трансформаторов 13 и 14, соответственно, управляемые ключи 19, отводы 20-24 вспомогательной обмотки 10, вспомогательные переключатели 25, 26, вольтодобавочный блок 27, входные 28, 29 и выходные 30, 31 выводы устройства соответственно, основные переключатели 32, вспомогательные переключатели 33, вспомогательные трансформаторы 34 первичные 35 и вторичные 36 обмотки вспомогательных трансформато ров 34 соответственно управляемые ключи 37, вспомогательную обмотку 38. Рассмотрим принцип работы устройства на примере уменьшения выходного напряжения.Максимальное напряжение на нагрузке будет, когда отвод 4 регулировочной обмотки 3 через контакты основных переключателей 11 и 12 подключен к выходному выводу 31 устройства, а отвод 20 дополнительной обмотки 10 через контакты вспомогательных переключателей 25 и 26 соединен с входом вольтодобавочного блока 27. При атом величина напряжения будет равна сумме максимального напряжения регулировочной обмотки 3 основного трансформатора 1 и полного напряжения вторичной обмотки 15 (17) вспомогательного трансформатора 13 (14), соответствующего напряжению одной секции регулировочной обмотки 3 основного трансформатора 1. Переключатели 25 и 26 (платы "б) находятся при атом в верхнем положении как показано на фиг. 1) и обеспечивают работу вольтодобавочного блока 27 в режиме "добавка". Импульсы управления на управляемые ключи 19 подаются постоянно, и первичные обмотки 16 и 18 вспомога,тельных трансформаторов 14 и 13 в те. чение всего периода питающего питания находятся под ьапряжением."Точное" регулирование напряжения на выходных выводах 30 и 31 осуществляется переключением отводов 20-24 вспомогательной обмотки 10 с помощью вспомогательных переключателей 25 (платы "а). Для этого сначала размыкают цепь управляемого ключа 19 вспомогательного трансформатора 13, который переходит в режим холостого хода. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В результате цепь переключателя 25 полностью обесточивается, а ток нагрузки перераспределяется в цепь вторичной обмотки 17 вспомогательного трансформатора 14 и на время переключения увеличивается через нее в два раза.Затем переключателем 25 (плата"а") обесточенная цепь отвода 20 разрывается, и замыкается цепь отвода 21 дополнительной обмотки 10, после чего управляемый ключ 19 вспомогательного трансформатора 13 замыкается а вспомогательного тарнсформатора 14 размыкается.Ток нагрузки полностью перераспределяется в цепь вторичной обмотки 15 вспомогательного трансформатора 13, при этом вспомогательный трансформатор 14 приходит в режим холостого хода.Далее переключателем 26 (плата а") разрывается вторая обесточенная цепь отвода 20, и замыкается вторая цепь отвода 21, после чего управляемый ключ 19 вспомогательного трансформатора 14 замыкается, и процесс перехода с отвода 20 на отвод 21 дополнительной обмотки 10 с помощью вспомогательных переключателей 25 и 26 (плата а") заканчивается, а напряжение на выходных выводах 30 и 31 уменьшается.Аналогично происходит переключение с отвода 2 1 на отвод 22 и так далее.При замыкании последнего отвода (отвода 24) вспомогательными переключателями 25 и 26 первичные обмотки 16 и 18 трансформаторов 13 и 14 оказываются закороченными. При этом вольтодобавочный блок 27 работает в режиме закоротки, напряжение на выходных выводах 30 и 31 будет определяться уровнем напряжения отвода 4 регулировочной обмотки 3,Для дальнейшего уменьшения напряжения необходимо осуществить коммутацию отвода регулировочной обмотки 3. При атом алгоритм переключения аналогичен выше рассмотренному.Таким образом, в устройстве имеется возможность осуществления двухступенчатого регулирования, а именно - грубого путем переключения отводов регулировочной обмотки 3 и точного" в пределах выбранного поддиапазона путем переключения отводов вспомогательной обмотки 10.При регулировании напряжения в сторону повышения алгоритм работы устройства также не меняется, однако порядок696430 5работы основных переключателей 11 и12 будет обратным, а переключатели 25и 26 (платы б") должны при этом находиться в другом фиксированном положении, обеспечивая работу вольтодобавочного блока 27 в режиме отбавка,В случае использования данного устройства для регулирования напряженияв трехфазных сетях с незаземленнойнейтралью (фиг. 2) соединение элементов устройства между собой в основноманалогично фиг. 1,Разница заключается в том, что различныевыводы первичной 35 и вторичной 36 обмотоккаждого вспомогательного трансформатора 34 подключаются своим переключателем 33 к одноименным отводам двух соседних фаз соответственно вспомогательной обмотки 38 и регулировочной обмотки 3. Например, основной переключатель32 (плата фА 1") подключает вторичнуюобмотку 36 одного из вспомогательныхтрансформаторов 34 к одноименным отводам регулировочных обмоток 3 фаз25А 2 и В 2, а переключатель 33 (плата"А 2") подключает первичную обмотку35 того же трансформатора 34 к одноименным отводам вспомогательных обмоток 38 тех же фаз.30Это позволяет сократить число вспомогательных трансформаторов 34, управляемых ключей 37 и соответствующейкоммутационной аппаратуры.Алгоритмы переключения отводов вспо 35могательных обмоток 38 и регулировочных обмоток 3 основного трансформатора 1 аналогичы рассмотренным вышедля устройства фиг. 1,6Отличие заключается лишь в том, что переключатели 32 фазы А (платы А 1, "А 2"), фазы В (платы "В 1", "В 2") и фазы С (платы С 1, С 2") переключаются последовательно один за другим при снятии импульсов управления с управляемого ключа 37 соответствующей фазы. формула изобретения Устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержащее вольтодобавочный блок, выполненный в виде двух вспомогательныхтрансформаторов, выход которого черезконтакты основного переключателя соединен с отводами регулировочной обмотки,а его вход через управляемые ключи связан с дополнительной обмоткой основноготрансформатора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено вспомогательным двухступенчатым переключателем, а дополнительная обмотка выполнена секционированной, причем все ееотводы через контакты вспомогательногопереключателя и упомянутые управляемые ключи соединены с входом вольтодобавочного блока,