Устройство для регулирования -фазного переменного напряжения

Сото э СоветскинСоциапистическнкРеспублик В) Дополнительное 2) Заявлено 14. 12, 79 (21) 2850979 2присоединением заявки М 51)М, Кл 02 М 500 05 Г 1/24 ударсткнный коинтат СССР 23) Приоритет о аелаи изооратенн н открытий(72) Авторы иэобретени В. Голубев, А. В, Коб В, П. Род На исследовательскии институт ав ромеханики при Томском инстит истем управления и радиоэлект Заявитель эле РОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ в-ФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение о технике, в части ной технике, и м но для регулиров и симметрировани ного напряжения,ры, первичные обмотки которых связаны со входными выводами, а вторичные включены между входными и выходными выводами, коммутаторы и блокиуправления по числу фаз 3.Недостатком устройства являютсяограниченные функциональные возможности, так как оно не может использоваться в режиме регулирования истабилизации Фазы напряжения,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей,Поставленная цель достигается тем,что устройство для регулированиянт-фазного напряжения, содержащеевольтодобавочные трансформаторы, первичные обмотки которых связаны совходными выводами, а вторичные включены между входными и выходными выводами, коммутаторы и блоки управления по числу фаз, содержат на каждую Фазу 2 п вольтодобавочных трансформаторов, первичные обмотки каждойпары которых через соответствующие носится к электрости, преобразователь жет быть использования, стабилизации щ-фазного перемен Известны уст вания тп-фазногоя, содержащие льных органов чные трансформ мотки которых по мутаторы на лине оиства для регулиропеременного напряжев качестве исполни- силовые вольтодобааторы, первичные обдключены через комйные напряжения 1 и устройства облако-экономическимио функциональныеичены, так как онься только в режии стабилизации вния по модулю.иболее близкимв является устрольтодобавочные ошими елями, сти исполь иро- наают хо показа озможн могут хн д огра ме регу ходног зова вани из известных устойство, содержатрансформаторойст щее в О П И С А Н И Е892617ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ8926 коммутаторы соединены со входнымивыводани разных линейных напряжений,а вторичные обмотки образуют последовательную цепь включенную между вход 1 ным и выходным выводами данной Фазы.На Фиг. 1 приведена функциональнал схема устройства для случая регулирования трехфазного переменного напряжения; на Фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип регулирования 1 о напряжения на вольтодобазочных трансФорматорах; на Фиг. 3-5 - векторныедиаграммы для первых гармоник напряжений в различных режимах работы усттодобавочные трансформаторы 1-6,имеющие первичные 7-12 и вторичные13-18 обмотки, и коммутаторы 19-30с блоками управления 31-33, Коммутаторы выполнены, например, по мос 20 товой схеме на полностью управляемыхключах 34-49 с двухсторонней проводимостью так, что одна диагональ каждого моста подключена к концам обмотки,а вторая диагональ - к соответствующим выводам сети (нагрузки).Рассмотрим принцип работы устройства на примере регулирования напряжения одной фазы А (фиг. 2 а).В блоке управления 31 формируются импульсные последовательности с отстающим с р и опережающим Я 1, относительно опорной последовательности 51 (Фиг, 2 б), углами регулирования и подаются на смежные ключи коммутатора 19: отстающая последовательность 52 (фиг, 2 е) на ключи 40 и 38, а опережающая последовательность 53 за 35(фиг, 2 г) на ключи 39 и 41. При этом 40 линейное напряжение сети 50 (Фиг.2 а)преобразуется е высокочастотное напряжение 54 (фиг. 2 д), которое регулируется и трансформируется во вторичную обмотку 13 вольтодобавочноготрансформатора 1, Двухполупериодноевыпрямление выходного напряжениятрансформатора 1 осуществляет коммутатор 25 на ключах 34-37. Для этогона противоположные его ключи 34, 37и 35, 36 подается опорная последовательность импульсов 51, При таком 45 50 управлении на выходе мостового коммутатора 25 Формируется напряжение 55 (фиг, 2 г) и обеспечиваются все необходимые режимы работы вольтодобавоцного трансформатора 1: максимальная вольтодобавка, регулирование вольтодобавки, режим прямой переда 55 ройства.15Устройство (Фиг. 1) содержит воль 4чи, регулирование вольтоотбавки, максимальная вольтоотбавка.Режим максимальной вольтодобавкидостигается совмещением по фазе всехтрех последовательностей управляющихимпульсов 51-53 (сср О, Рр = О).На выходе мостового коммутатора 25при этом формируется неискаженноесинусоидальное напряжение, находящееся в фазе с линейным напряжением,на которое подключен мостовой коммутатор.Сдвигом импульсов 52 и 53 на Некоторый угол регулирования (р иЯр) достигается режим регулируемойвольтодобавки.Увеличением углов регулированияср и р до четверти периода напряжения высокой частоты получают режимнеискаженной передачи на нагрузкунапряжения сети, т.е. напряжение навыходе вольтодобавочного трансформатора 1 равно нулю, так как одновременно замыкаются ключи 38, 39или 40, 41, закорачивая первичную об"мотку 7. При этом одновременное замыкание ключей 34, 37 или 35, 36 обеспецивает прямую передачу напряжениясети на нагрузку,Дальнейший сдвиг импульсов 52 и53 на угол регулирования, большийчетверти периода напряжения высокойчастоты, обеспечивает режим регулируемой вольтоотбавки, предельнымслучаем которого является режим максимальной вольтоотбавки при угле регулирования р и ф, равном полупериоду напряжения высокой частоты,Импульсы 52 и 53 в этом режиме находятся е фазе друг с другом, но впротивофазе с импульсами 51. На выходе мостового коммутатора 25 формируется неискаженное синусоидальноенапряжение, находящееся в противофазе с линейным напряжением, на которое подключен мостовой коммутатор 19.Аналогично происходит процесс регулирования в цепях вольтодобавоцноготрансформатора 2, причем регулирование напряжения на вольтодобаеочныхтрансформаторах 1 и 2 производитсябез сдвига фазы. Дальнейшую работуустройства рассмотрим в соответствиис векторными диаграммами для первыхгармоник выходного напряжения, представленными на фиг. 3-5,где 0 д,ц,0 с, - напряжения в фазахпитающей сети;О ,ОЬ,Ос - напряжения в Фазахаь сна выходе устройства;ОО,О ц,О,ОО - напряжения во вторич 24 0 У 06ных цепях вольтодобавочных трансформаторов;О - угол поворота системытрехфазных напряжений,Допустим, что вольтодобавочный етрансформатор 1 работает в режимевольтодобавки и его первичная цепьподключена на линейное напряжениеО, а вольтодобавочный трансформатор 2 работает в режиме вольтоот збавки и его первичная цепь подключена на линейное напряжение Ос . Вэтом случае напряжение на выходетрансформатора 1 совпадает по фазес линейным напряжением ОАВ, а напряжение на выходе трансформатора 2в противофазе с линейным напряжением О. При этом напряжения на выходе трансформаторов 1 и 2 равны между собой по модулю (101) = (1 О ). вПосле геометрического суммированиявекторов этих напряжений с векторомнапряжения фазы А (ОА) получается новый вектор, который представляет собой выходное напряжение фазы А (0)(фиг е 3) Из анализа векторной диаграммы видно, что величина выходного напря" жения больше входного, при этом значение фазы выходного напряжения остается неизменным во всем диапазоне регулирования, Если вольтодобавочный трансформатор 1 работает с режиме вольтоотбавки, а вольтодобавочный трансформатор 2 - в режиме вольтодобавки, то напряжение на выходе трансформатора 1 находится в противофазе с линейным напряжением О, а напряжение на выходе трансформатора 2 совпадает по фазе с линейным напряжением ОС, Модули этих напряжений также равнй между собой. В этом случае, исходя из векторной диаграммы на фиг.3, величина напряжения на выходе фазы А,50 меньше величины входного напряжения. Значение фазы выходного напряжения остаетсл также неизменным во всемдиапазоне регулирования.Если необходимо осуществить поворот системы трехфазных напряжений на угол 6, то вольтодобавочные трансформаторы 1-6 переводятся в режим вольтодобавки и, регулируя модули выходных напряжений вольтодобавочных трансформаторов в соответствующих пропорциях, осуществляют поворот системы трезфазных напряжений на угол без изменения величины входного напряжения в соответствии с диаграммой, приведенной на фиг.При работе еольтодобавочных трансФорматоров в различных режимах производится одновременное регулирование величины и Фазы выходного напряжения в соответствие с диаграммами на Фиг,5.формула изобретенияУстройство для регулирования щ-фазного переменного напряжения, содержащее вольтодобавочные трансформаторы, первичные обмотки которых связаны со входными выводами, а втаричные обмотки включены между входными и выходными выводами, коммутаторы и блоки управления по числу фаз, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит на каждую фазу 2 п вольтодобавочных трансформаторое, первичные обмотки каждой пары которых через соответствующие коммутаторы соединены со входными выводами разных линейных напряжений, а вторичные обмотки образуют последовательную цепь, включенную между входным и выходным выводами данной фазы.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 501287, кл. О 05 Е 1/22 1976(прототип),2. Авторское свидетельство СССРИф 382216, кл. Н 02 Р 13/ОЬ, 19723. Авторское свидетельство СССРМ 318137, кл. 6 05 Г 1/22, 1972.892617 и Фис ЬФ ВВИИПИ Заказ 11276/81 Тираж 733 Подписн Проектная, 4 Филиал РПП "Патент", г. Ужгоро югЬ и,фи 4