Регулятор переменного напряжения

2) Авторы изобретен Г. М. Рубашов,Лени Заявител адское проектно нститута "ВНИИП 54 ЛЯТОР НИЯ являенная устИзобретение относится к электротехнике, в частности к регулированию напряжения при помощи вольтодобавочных трансформаторов, в частности, для целей стабилизации напряжения в городских сетях 220/380 В, осветительных ус- тановках и т. д.Известно устройство для регулирования переменного напряжения с помощью вольтодобавочных трансформаторов, содержащее автотрансформатор с отпайками, вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к среднему выводу и подвижному контакту автотрансформатора. Устройство позволяет построить рациональную схему регулятора, просто организовать реверс выходного напряжения, сократить количество контактов 11.Недостатком этого устройства ется низкая надежность, обусловл присутствием электромеханических ройств коммутации отпаек, наличием .дуги и перенапряжений при разрыве Чиканков и Ю. А, РослоЭкспериментальное отделеныектзлектромонтаж тервичной обмотки вольтодобавочного ;рансформатора.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности регулятор переменного напряжения, содержащий авто- трансформатор, подключенный к шинам переменного напряжения. вольтодобавочУный трансформатор, первичная обмотка которого подключена последовательно с нагрузкой к шинам переменного напряжения, Й диодных мостов, И коммутирующих тиристоров, конденсатор и блок управления, подключенный к ключевым элементам, причем магнитная система вольтодобавочного трансформатора выполнена в виде магнитообъемной конструкц И.Недостатком известного устройства является то, что токовые перегрузки тиристоров снижают надежность действия устройства регулирования,Кроме того, устройство требует непрерывного управления тиристорами в нормальном режиме н достаточно слож869039ты 4-8, коммутирующие тиристоры 9-13,последовательно с которыми включенывторичные обмотки импульсных трансформаторов 14-18, Первичные обмотки импульсных трансформаторов 14-18 соеди 5иены с дополнительными тиристорами19-23.я. Первичные обмотки импульсных трансформаторов 14-18 и катоды дополнительных тиристоров 19-23 соединенымежду собой и подключены к первомуконденсатору 24, который заряжаетсяот источника заряда, включающего в,себя дополнительный диодный мост 25и резистор 2 б. Один конец первичной.обмотки вольтодобавочного трансформатора, соединен через второй конденсатор 27 с общей шиной, а управляющиеэлектроды коммутирующих тиристоров209-3 и дополнительных тиристоров19-23 подключены к выходам блока 28управления,Устройство работает следующим образом,25В нормальном режиме вольтодобавочный трансформатор 1 подключен к среднему выводу автотрансформатора 3 иодному из отводов. При этом тиристор9 включен, остальные тиристоры 10-13и 19-23 отключены. Конденсатор 24 заЗОряжен источником подзаряда полярностью. Конденсатор 27 при этом включенпараллельно сети,При нормальной работе блок 28 уп"равления не подает команду на тиристор 9, так как он включен в контурепостоянного тока моста 4, а непрерывность тока, протекающего через тиристор 9, обеспечивается индуктивностьювторичной обмотки импульсного трансфор 4 О матора 14. ного алгоритма переключения или сфиксацией нуля тока, или переключениячерез короткое замыкание, что снижаетнадежность регулировки,Цель изобретения ; повышение надежности регулировки,Поставленная цель достигается тем,что в регулятор переменного напряженисодержащий автотрансформатор, подключенный к шинам переменного напряжениявольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого подключенапоследовательно с нагрузкой к шинампеременного напряжения, М диодныхмостов, М коммутирующих тиристоров,конденсаторы, резистор и блок управления, введены М импульсных трансфор.маторов, М дополнительных тиристорови дополнительный диодный мост; однадиагональ которого соединена с шинами переменного напряжения, а втораячерез резистор подключена к первомуконденсатору, одна обкладка которогосоединена с катодами всех М дополнительных тиристоров, а вторая - с первыми выводами вторичных обмоток всехимпульсных трансформаторов, вторыевыводы этих обмоток подключены соответственно к анодам дополнительныхтиристоров, а первичная обмотка каждого импульсного трансформатора черезодин иэ тиристоров подключена к первой диагонали соответствующего диодного моста, вторая диагональ которого соединена с соответствующим выводом обмотки автотрансформатора и с одним концом вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, соединенным через второй конденсатор с общейшиной, причем второй конец вторичнойобмотки вольтодобавочного трансформатора соединен со средней точкойобмотки автотрансформатора, а катодыи управляющие электроды коммутирующихи дополнительных тиристоров подключены к выходам блока управления.45 На чертеже приведена электрическая схема устройства.Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор 1, вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой 2, автотрансформатор 3, который может иметь произвольное число отводов (в данном случае показано пять отводов, позволяющих реализовать на нагрузке часто применяемые на прак тике две положительные и две отрицательные добавки выходного напряжения). Устройство содержит также диодные мосДля осуществления перехода на любой из отводов, блок 28 управления подает импульс на дополнительный тиристор 19. Конденсатор 24, разряжаясь через первичную обмотку вспомогательного трансформатора 14 и тиристор 19, наводит импульс во вторичной обмотке импульсного трансформатора 14, приводит к гашению тиристора 9, При этом первичная обмотка трансформатора 1 не отключается от сети, а оказывается подключенной к сети через конденсатор 27Затем блок управления подает одиночный импульс на любой из тиристоров, например 1 О, при этом тиристор О включается и подключает отвод свяоФ занный с мостом 5. Конденсатор 27 ока-зывается подключенным параллельно час869039 6 О ти витков автотрансформатора 3. Зарядное устройство из моста 25 и резистора 26 переполюсовывает конденсатор 24до нужной полярности, подготавливаясхему к очередной коммутации. Привключении тиристора 11 осуществляется нулевая добавка,. при включении тиристоров 12 и 13 - реверсная добавка,При повреждении в сети, например коротком ззмыкании нагрузки 2, блок управления включает дополнительный тиристор той ступени; на которой находится регулятор, При этом осуществляется гашение одного из тиристоров 9- 13, подключенного к сети в момент аварии. Блок 28 управления не включает при этом ни один из тиристоров 9- 13. Первичная обмотка трансформатора 1 оказывается нри этом подключенной к сети через конденсатор 27, а по тиристорам не проходит аварийный ток,- Тиристор, находившийся под током в момент аварии, не пропускает также и первой ударной волны тока к,з так как принудительно гасится напряжением, возникающим на вторичной обмотке соответствующего импульсного трансформатора. Таким образом, тиристоры 9-13 выбираются только по номинальному току, дополнительные тиристоры Т 9- 23 рассчитаны на кратковременную работу,Питание цепей управления регуляторов с тиристорной коммутацией должно осуществляться от источника, питающего нагрузку, В этом случае приходится в режиме включения регулятора довремени выхода на режим системы управления применять меры защиты от перенапряжений на первичных обмотках вольтодобавочного трансформатора, отключенных на этом интервале от сети. Впредлагаемом регуляторе этот режимотсутствует, так как первичная обмотка трансформатора 1 имеет замкнутыйчерез конденсатор контур,1 Кроме того, при отказе системы управления не должно нарушаться электроснабжения потребителей, Это достигается за счет того, что в случае отказа блока управления предлагаемый регулятор питается от отвода, на котором он находится до отказа блока управления. Это реализуется за счет непрерывности тока в тиристорах 9-13.Величина емкости конденсатора 27 может выбираться или по соображениям минимальных перенапряжений на первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора при отключении регулятора от сети или, если в этом есТь необходимость, выполнять также Функцию компенсации реактивноймощности. В последнем случае конденсатор выдает реактивную мощность пропорционально квадрату напряжения, снимаемого с соответствующего отвода отпайки автотрансформатора, Таким образом, регулятор надежно действует как в аварийных, так и в нормальных режимах работы сети.Формула изобретения Регулятор переменного напряжения,содержащий автотрансформатор, подключенный к шинам переменного напряжения,вольтодобавочный трансформатор, пер"вичная обмотка которого подключенапоследовательно с нагрузкой к шинампеременного напряжения, К диодных мостов, й коммутирующих тиристоров, конденсаторы, резистор и блок управления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности регулировки, в него введены К импульсных трансформатЬров, й дополнительных тиристо. ров и дополнительный диодный мостодна диагональ которого соединена сшинами переменного напряжения, а вторая через резистор подключена к перЗО вому конденсатору, одна обкладка которого соединена с катодами всех йдополнительных тиристоров, а втораяс первыми выводами вторичных обмотоквсех импульсных трансформаторов, втоЗ рые выводы этих обмоток подключенысоответственно к анодам дополнительных тиристоров, а первичная обмоткакаждого импульсного трансформатора через один из тиристоров подключена к4 О первой диагонади соответствующего диодного моста, вторая диагональ которого соединена с соответствующим выводом обмотки автотрансформатора и содним концом вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора, соединенным через второй конденсатор с общейшивой, причем второй конец вторичнойобмотки вольтодобавочного трансформатора соединен со средней точкой обмотки автотрансформатора, а катоды и управляющие электроды коммутирующих идополнительных тиристоров подключенык выходам блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе551. Авторское свидетельство СССРВ 515221, кл, Н 03 К 1756, 1976.2Авторское свидетельство СССРУ 603123, кл, Н 03 К 17/56, 30.12.75.Тираж 991 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РаПодписное комитета СССР открытий кая наб., д