Стабилизатор напряжения переменноготока c дискретным управлением

Союз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. сеид 2) Заявлено 040180 (21) 2 К 3 802/24-07 вявни М присоединени Госуд арственный комитетСССРелам изобретенийи открытий(23) Приорите етень М 2 публиковано 30,0681, Бюл ата опубликования описани) Заявитель 4) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОК С ДИСКРЕТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМИзобрет аэованию еменного одниковых ожет быть ания или агрузке.сте р Извесодержащвательнобмоткивенно,фиапр15 вно межд посл чере елиутем и 21 ние относится к преоблектрической энергии пеока посредством полупроуправляемых приборов ииспользовано для регулиртабилизации напряжения н н стабилизатор напряжения, параллельный и последотрансформатор, первичные торых связаны непосредстлок управления 1. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ста билизатор напряжения, содержащий тиристорные ключи переменного тока и блок управления, входы которого подключены к датчику напряжения на нагрузке и датчику тока, параллельный и последовательный относительно нагрузки трансформаторы, первичные обмотки которых соединены непосредственно, причем вторичная обмотка па-, раллельного трансформатора состоит из отдельных секций, соединенныху собой и со вторичной обмоткой едовательного трансформатора з упомянутые тиристорные клюНедостатком такого стабилизатора является наличие зазора в магнитопроводе последовательного трансформатора, что приводит к увеличению его магнитного сопротйвления и, как следствие, к уменьшению связи между вторичными обмотками обоих трансформаторов, С увеличением зазора возрастают потери и уменьшается КПД устройства, в особенности при значительном отличии его эквивалентного коэфциента трансформации от единицы,при малой величине зазора перенаяжения на вентилях не устраняются,особенности при значительных мощстях установки.В случае аварии, вызванной пробоем части тиристоров или нарушением работы системы управления, стабилизатор либо выходит из строя, либо обесточивается схемой защиты. В лю" бом случае это приводит к разрыву цепи, питающей нагрузку.Таким образом, известная схема неприменима при значительных мощностях, а также в тех случаях, когда потребитель требует бесперебойного питания.Цель изобретения - ув чение на дежности стабилизатора п устра 842756нения перенапряжений на тиристорныхключах и обеспечения прохождения то.ка нагрузки через стабилизатор вслучае аварии.Указанная цель достигается тем,что в стабилизатор напряжения переменного тока с дискретным управлением введены дополнительный тиристорный ключ переменного тока, диоднотранзисторный ключ переменного тока,упранляющий вход которого подключенк выходу системы управления, и вспомогательная обмотка последовательного трансформатора, причем дополнительный тиристорный ключ подключенпараллельно вторичной обмотке последовательного трансформатора,а диоднотранзисторный ключ - параллельновспомогательной обмотке. Отдельныесекции состоят из отпайки вторичнойобмотки параллельного трансформатора, соединенного с последовательно 2 Овключенным тиристорным ключем переменного тока и эашунтированного таким же тиристорным ключем переменного тока.Структурная схема стабилизаторапредставлена на чертеже,Стабилизатор содержит два трансформатора, последовательный 1 ипараллельный 2. Первичная обмотка 3трансформатора 1 подключена однимвыводом к сетеному напряжению черезпредохранитель 4, а другим выводомк отводу первичной обмотки 5 трансформатора 2. Один крайний вывод обмотки 5 присоединен ко второму сетеному проводу, к которому подключенытакже одним концом нагрузка б идатчик 7 обратной связи по напряжению. Вторые концы нагрузки б и датчика 7 соединены с повышающим отводом обмотки 5. Вторичная обмотка 8 40трансформатора 1 и вторичная обмотка трансформатора 2, состоящая изсекций 9-11, числа виткон которыхсоставляют степенной ряд соединенымежду собой посредством ключей 12- 4515 переменного тока. Секции 9-11 соединены между собой также ключами 1621 переменного тока.Параллельно обмотке 8 трансформатора 1 присоединен тиристорный ключ22 переменного тока, а последовательно с ней включен датчик 23 тока.Трансформатор 1 содержит вспомогательнуюобмотку 24, к выводам которой подклю-чена одна из диагоналей выпрямительного моста 25. Ко второй диагоналимоста подключен транзистор 26. Устройство содержит также блок 27 управления, в задачу которого входит отработка информации, поступающей с датчиков 7 и 23 и управление ключами. бОНапряжение на нагрузке б равно напряжению на обмотке 5 трансформатора2. Это напряжение зависит от напряжения сети и коэффициентов трансформации трансформаторов 1 и 2, Послед ний определяется способом соединениисекций 9-11 посредстном тиристорныхключей 12-21,С помощью блока 27 управления переключение секций 9-11 организованотак, что устройство может работатькак в режиме регулятора напряженияна нагрузке б, так и и режиме егостабилизации, а напряжение обмотки3 складывается либо вычитается изсетевого. Включение необходимой совокупности тиристорных ключей происходит в начале каждого полупериодатока вторичной обмотки последовательного трансформатора 1, Выключение их происходит естественным образом, когда ток хотя бы одного изтиристоров,последовательно включенных во время формирования даннойполуволны тока, достигнет значениятока выключения. В течение временимежду выключением вентилей даннойполуволны и включением их в следующий полупериод практически нсе сетевое напряжение оказывается приложенным к первичной обмотке 3 последовательного трансформатора 1 и трансформируется в обмотку 8, вызывая перенапряжение на ключах. К этим перенапряжениям добавляется составляющаяобусловленная энергией, запасеннойв индуктивностях трансформатора 1,что приводит к появлению дополнительных перенапряжений на закрытых тиристорах.Эти перенапряжения устраняются подключением но время их действия параллельно обмотке трансформатора 1 цепи,сопротивление которой значительноменьше пересчитанного н эту обмоткусопротивления нагрузки.С этой целью введена дополнительная обмотка 24, выпрямительный мост25 и транзистор 26. Низкоомная цепьпредставляет собой послЕдовательноЕсоединение прямых сопротивленийдиодов и открытого транзистора.Блок 27 управления преобразуетсигнал датчика 23 тока так, что приотсутствии тока в цепи вторичной обмотки 8 трансформатора 1 транзистор26 открывается, обмотка 24 трансформатора 1.оказывается замкнутой, образуя цепь для рассеивания реактивной энергии, перераспределяя сетевоенапряжение между трансформатором 1и нагрузкой в пользу последней,Если по каким-то причинам произошло нарушение работы схемы, регулятор переводится и режим ретрансляции сетевого напряжения в нагрузкус помощью ключа 22 питающегося ототдельного канала управления,Блок 27 управления разрешает нормальное включение секций трансформатора 2 в том случае, если в течениепредшествующего полупериода в цепивторичных обмоток трансформаторов 2и 1 протекает ток и величина этогоФормула изобретения 1, Стабилизатор напряжения переменного тока с дискретным управлением, содержащий тиристорные ключи переменного тока и блок управления, входы которого подключены к датчику напряжения на нагрузке и датчику тока, параллельный и последовательный относительно нагрузки трансформаторы, первичные обмотки которых ЗО 35 тока не превосходит допустимого значения, В противном случае управляющие импульсы снимаются со всех тиристоров, кроме тиристоров шунтирующего ключа 22. Обмотка 8 оказывается закороченной, а трансформатор 2 превращается в автотрансформатор, питающий нагрузку 6. Для компенсации па- дения напряжения в обмотке 3 трансформатора 1 обмотка 5 трансформатора 2 выполнена с отводом. Стабилизатор напряжения может быть изготовлен как в однофазном, так и в трехфазном вариантах. В последнем случае количество элементов, кроме блока 27 управления, утраивается. Блок 27 управления при этом должен быть трехканальным. 15 Трехфазный регулятор, работающий в режиме стабилизации фазных напряжений, может реализовать дополнительный положительный эффект, заключающийся в устранении перекоса фаз, если 20 таковой имелся в первичной сети.Таким образом, стабилизатор напряжения устраняет аварийные отклонения,соединены непосредственно, причемвторичная обмотка параллельного трансформатора состоит из отдельных секций, соединенных между собой и совторичной обмоткой последовательного трансформатора через упомянутыетиристорные ключи, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения надежности путем устраненияперенапряжений на тиристорных ключахи обеспечения прохождения тока нагрузки через стабилизатор в случаеаварии, введены дополнительный тиристорный ключ переменного тока, диодно-транзисторный ключ переменноготока, управляющий вход которого под"ключен к выходу системы управления,и вспомогательная обмотка последовательного трансформатора, причем дополнительный тиристорный ключ подключен параллельно вторичной обмоткепоследовательного трансформатора,адиодно-транзисторный ключ - паоаллельно вспомогательной обмотке,2. Стабилизатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что отдельныесекции состоят из отпайки вторичнойобмотки параллельного трансформатора, соединенного с последовательиовключенным тиристорным ключем переменного тока и зашунтированным такимже тиристорным ключом переменноготока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3732485,кл. 323-43,5, С 05 Г 1/30, 1970.2. Патент США Р 3684949,кл. 323-45, С 05 Г 1/30, 1972.исно 4 5 илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,каз 5099/58 ВНИИПИ Г по дел 113035, Тираж 940ударственного комизобретений и отсква, Ж, Раушс Потета СССРрытийая наб.,