CA1126357A - Transformateur a rapport variable et compensateur statique a bascule - Google Patents
Transformateur a rapport variable et compensateur statique a basculeInfo
- Publication number
- CA1126357A CA1126357A CA335,971A CA335971A CA1126357A CA 1126357 A CA1126357 A CA 1126357A CA 335971 A CA335971 A CA 335971A CA 1126357 A CA1126357 A CA 1126357A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- transformer
- control
- winding
- traditional
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
- H01F2029/143—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias with control winding for generating magnetic bias
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un transformateur à rapport de transformation variable. L'élément essentiel de ce transformateur à rapport variable est un transformateur de contrôle qui lui même comprend deux circuits magnétiques fermés, formés chacun d'un noyau ferromagnétique. Un champ magnétique alternatif traverse le premier noyau, tandis qu'un champ magnétiques continu circule dans le second noyau. Les deux circuits sont disposés de sorte à définir au moins deux espaces magnétiques communs dans lesquels les champs se superposent orthogonalement. Le premier noyau est entouré d'un enroulement primaire, d'un enroulement secondaire et, dans certaines applications avec un circuit triphasé, d'un enroulement tertiaire. Un transformateur traditionnel est associé au transformateur de contrôle pour réduire la charge que doit supporter ce même transformateur de contrôle. Le transformateur à rapport variable selon l'invention peut être appliqué à un compensateur statique à bascule.
Description
6~
La prés~nte invention a pour objet un transformateur de controle qui peut être no-tamment utilise comme ou pour la réalisation d'un transformateur a rapport de transformation variable ainsi que pour la réalisation d'un compensateur statique a bascule.
Plus précisement, la présente invention a pour objet un transformateur de controle appliquant le principe général de l'inductance variable pour circuits monophasés et triPhas~s déja décrite dans la demandecanadienne cle breve-t no. 313/~21 déposée le 20 octobre 1978 au nom de la demanderesse.
~ l a maintenant été découvert qu'en dotant le noyau principal de l'inductance variable décri-te dans cette demande d'un enroulement supplémentaire, il é-tait possible d'étendre considérablement la gamme d'application de cette invention en particulier pour les circuits triphasés.
La présente invention concerne donc un trans-formateur de contrôle qui peut avantageusement être utilisé tel quel comme transformateur a rapport variable et qui peut également être cou~]e a un transformateur traditionnel de fac,on a diminuer la charge que doit supporterle transformateur de con-trole.
Le transformateur de controle selon l'invention comporte:
- un premier circuit magnétique fermé, formé d'un premier noyau ferromagné-tique à travers lequel circule un champ magnétique alternatif, ce premier noyau ferromagnétique supportant un enroulement primaire de nl tours et un enroulement secondaire de n2 tours, et - un second circuit magnétique ferme, formé d'un second noyau ferromagnétique, à travers lequel circule un champ magnétique a courant continu réglable.
: ~ . .
` ~
ii3$~
Selon l'invention,les premier et second cixcuits magnétiques sont disposés l'un par rapport à l'autre de sorte a définir au moins deux espaces magnétiques communs dans lesquels les champs magnétiques alternatif et continu respectifs se superposent orthogonalement pour orienter les dipôles magnétiques des espaces communs suivant une direction prédeterminee par l'intensite du champ magnétique à couran-t continu du second circuit et ainsi contrôler Ia permeabilite clu premier circuit magnétique au champ alternatif.
Selon un premier mode de réalisation particulière de l'invention, ce transformateur de controle peut e~,re couple , à un transformateur traditionnel comportant Nl tours au primaire et N2 tours au secondaire, Nl et N2 etant choisis de fa~on a respecter l'inequation N2 ~ n2 ~ Les primaires et secondaires Nl nl respectifs sont relies en serie, formant ainsi les primaire etse-,condaire d'un transformateur a rapport variable capable desupporter de fortes charges.
Ce type de transformateur a rapport variable peu-t être utilise dans un circuit triphase. Dans ce cas, un transformateur a rapport variable est employe pour chaque phase. Des enroulements tertiaires peuvent etre ajoutés aux transformateurs de controle.
Ces enroulements ont pour effet de filtrer le ~lux de 3eme harmonique si le transformateur est utilise dans sa zone de saturation. ', On peut egalement monter les trois transformateurs de controle ou les trois transformateurs traditionnels en une seule unite.
Selon un second mode de realisation particuliere de l'inventionren ajoutant une prise au secondaire du transformateur a rapport variable precedemment decrit~on peut constituer un compensateur statique ayant un temps de reponse très court.
La prés~nte invention a pour objet un transformateur de controle qui peut être no-tamment utilise comme ou pour la réalisation d'un transformateur a rapport de transformation variable ainsi que pour la réalisation d'un compensateur statique a bascule.
Plus précisement, la présente invention a pour objet un transformateur de controle appliquant le principe général de l'inductance variable pour circuits monophasés et triPhas~s déja décrite dans la demandecanadienne cle breve-t no. 313/~21 déposée le 20 octobre 1978 au nom de la demanderesse.
~ l a maintenant été découvert qu'en dotant le noyau principal de l'inductance variable décri-te dans cette demande d'un enroulement supplémentaire, il é-tait possible d'étendre considérablement la gamme d'application de cette invention en particulier pour les circuits triphasés.
La présente invention concerne donc un trans-formateur de contrôle qui peut avantageusement être utilisé tel quel comme transformateur a rapport variable et qui peut également être cou~]e a un transformateur traditionnel de fac,on a diminuer la charge que doit supporterle transformateur de con-trole.
Le transformateur de controle selon l'invention comporte:
- un premier circuit magnétique fermé, formé d'un premier noyau ferromagné-tique à travers lequel circule un champ magnétique alternatif, ce premier noyau ferromagnétique supportant un enroulement primaire de nl tours et un enroulement secondaire de n2 tours, et - un second circuit magnétique ferme, formé d'un second noyau ferromagnétique, à travers lequel circule un champ magnétique a courant continu réglable.
: ~ . .
` ~
ii3$~
Selon l'invention,les premier et second cixcuits magnétiques sont disposés l'un par rapport à l'autre de sorte a définir au moins deux espaces magnétiques communs dans lesquels les champs magnétiques alternatif et continu respectifs se superposent orthogonalement pour orienter les dipôles magnétiques des espaces communs suivant une direction prédeterminee par l'intensite du champ magnétique à couran-t continu du second circuit et ainsi contrôler Ia permeabilite clu premier circuit magnétique au champ alternatif.
Selon un premier mode de réalisation particulière de l'invention, ce transformateur de controle peut e~,re couple , à un transformateur traditionnel comportant Nl tours au primaire et N2 tours au secondaire, Nl et N2 etant choisis de fa~on a respecter l'inequation N2 ~ n2 ~ Les primaires et secondaires Nl nl respectifs sont relies en serie, formant ainsi les primaire etse-,condaire d'un transformateur a rapport variable capable desupporter de fortes charges.
Ce type de transformateur a rapport variable peu-t être utilise dans un circuit triphase. Dans ce cas, un transformateur a rapport variable est employe pour chaque phase. Des enroulements tertiaires peuvent etre ajoutés aux transformateurs de controle.
Ces enroulements ont pour effet de filtrer le ~lux de 3eme harmonique si le transformateur est utilise dans sa zone de saturation. ', On peut egalement monter les trois transformateurs de controle ou les trois transformateurs traditionnels en une seule unite.
Selon un second mode de realisation particuliere de l'inventionren ajoutant une prise au secondaire du transformateur a rapport variable precedemment decrit~on peut constituer un compensateur statique ayant un temps de reponse très court.
2 -- " ~
Le compensateur statique à bascule selon l'.invention ainsi comprend:
- un transformateur à rapport variable présentant une premiere prise a N2 tours et une seconde prise a un nombre de tours N~ inférieur a N2 sur l'enroulement secondaire du trans-formateur traditionnel, nl, n2, Nl, N2, et N4 étant choisis de façon a ce que N2 ~ n2 et N~ ~ n2 ;
Nl nl Nl - un condensateur relié d'un cote à l'un~.des prises et de l'autre côte a l'en-trée du secondaire du transformateur de controle; et - une inductance reliee d'un cote a l'a~tre des prises et de l'autre~ l'entr~e du secondaire du transformateur de controle.
La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description d'exemples de réalisation donnés a titre non-limitatif. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés ou:
la figure 1 représente une vue developpée de la circon-Eerence d'un transformateur de con-trole pour circuit triphasé
seloh l'inven-tion;.
la figure 2 représente une phase d'un transformateur a rapport variable selon l'invention;
la figure 3 représen-te un graphique donnan-t les résultats dlune appiication du transformateur a rapport variable illustré :
sur la figure 2;
la figure 4 représente une phase d'un compensateur statique a bascule selon l'inven-tion;
la figure 5 représente les connections a une phase du compensateur statique illustré sur la figure 4; et la figure 6 represen-te un oscillogramme montran-t les resul-tats d'une application du compensa-teur selon llinvention.
'~';V `_. G
~ - 3 -
Le compensateur statique à bascule selon l'.invention ainsi comprend:
- un transformateur à rapport variable présentant une premiere prise a N2 tours et une seconde prise a un nombre de tours N~ inférieur a N2 sur l'enroulement secondaire du trans-formateur traditionnel, nl, n2, Nl, N2, et N4 étant choisis de façon a ce que N2 ~ n2 et N~ ~ n2 ;
Nl nl Nl - un condensateur relié d'un cote à l'un~.des prises et de l'autre côte a l'en-trée du secondaire du transformateur de controle; et - une inductance reliee d'un cote a l'a~tre des prises et de l'autre~ l'entr~e du secondaire du transformateur de controle.
La présente invention sera mieux comprise au moyen de la description d'exemples de réalisation donnés a titre non-limitatif. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés ou:
la figure 1 représente une vue developpée de la circon-Eerence d'un transformateur de con-trole pour circuit triphasé
seloh l'inven-tion;.
la figure 2 représente une phase d'un transformateur a rapport variable selon l'invention;
la figure 3 représen-te un graphique donnan-t les résultats dlune appiication du transformateur a rapport variable illustré :
sur la figure 2;
la figure 4 représente une phase d'un compensateur statique a bascule selon l'inven-tion;
la figure 5 représente les connections a une phase du compensateur statique illustré sur la figure 4; et la figure 6 represen-te un oscillogramme montran-t les resul-tats d'une application du compensa-teur selon llinvention.
'~';V `_. G
~ - 3 -
3~
Le transformateur de controle illustré sur la fiyure 1 présente un noyau cylindrique 1 dont la circonférence est une vue développée dans un but de simplification. Ce noyau 1 comprend trois jambes 3, deux bagues 5 et un noyau de controle 7 perpen-diculaire aux jambes 3. Du point de vue mécanique, le noyau 1 peut etre séparé en plusieurs blocs afin d'en faciliter la construction, tel que décrit en détail dans la demande de brevet no. 313,821 ci-dessus men-tionnée.
Le -transformateur de controle comprend trois enroulements primaires A~A', B-B' et C-C' ettrois enroulements secondaires a-a', b-b' et c-c'. Chaque ensemble d'enroulements primaire et secondaire est situé sur une jambe particulière 3 du noyau.
! Chaque jambe porte également un enroulement tertiaire 4. Ces trois enroulements tertia;res4, reliés en delta, peuvent être employés pour filtrer le 1ux de troisième harmonique, si le transformateur doit travailler en zone de saturation.
Un enroulement de controle 9 entoure le noyau de controle 7. Ce transformateur de controle fonctionne de façon semblable à l'inductance variable décrite dans la demande 313,871 en co-instance. On peut ainsi faire varier l'inductance du circuit alternatif et par conséquent le rapport de transforma-tion du trans~ormateur en variant le courant circulant dans l'enroulement de controle 9.
Le transformateur de controle illustré sur la figure 1 peut etre utilisé pour la réalisation d'un transformateur à
rapport variable capable de sup?orter de fort~schar~es~ Ce trans-formateur a rapport variable 10 comprend un transformateur de contrôle 11 tel que précédemment décrit et un transformateur traditionnel 13. Une seule phase de réalisation avec circuit triphasé est présentée sur la figure 2, dans un but de simpli-fication.
Le pr.imaire 15 clu transforrllate-lr de contrôle 11, comprenarlt nl tours~ est connecté en séri.e avec le primaire 21 du transfcrmateur traditionnel 13 comprenant Nl tours. Une ~.
source de tension alternative 25 est connectée aux bornes des primaires 15 et 21. On y mesure la tension Vp.
Le secondaire 17 ~u transformateur de contrôle 11, comprenant n2 tours, es-t connecté en série avec le secondaire 23 du transformateur traditionnel 13, comprenant N2 tours. ~ne charge 27 est connectée aux bornes des secondaiLes 17 et 23. ~ ~
10 On y mesure la tension Vs. ~ -Il est à signaler que, clans le cas de ce t.ransfor- ~:
rnateur à rapport variable, il ~aut que N2 soit différent de n2 ~
_ nl En effet, si N2 est égal à n2, le courar;t de contrôle Nl nl nla pas d'effet sur la tension de l.a charge.
Le tertiaire 19 du transforlllateur de contrôle 11 peut être connecté en delta avec le tertiaire des autres phase (non-représentées), selon la ~l.age de follctionnement du transformateur.
~ette connectiotl permet cle réclu:ire l~ :f:L~lx de tro.isièmc? ~ :
harmollique.
Le courant cle contrôle Ic circulant dans l'enroule-ment de contrôle 9 est aussi mesuré~
Un graphique de la tension Vs en :Eonction du courant de contrôle Ic est présenté sur la :Ei~ure 3 pour diverses charges.Pour ~ réalisatiorl de ce gra~)hique, on a utilisé un transformateur à rapport variable dont les prima;.res étaient 3n ~onnectés en Y avec neutre à l.a masse et les secondairesen Y
avec neutre f:Lottant. Ies tertiaires étaient ouverts et les condit}ons expér:lmelltales les suivantes:
....
-- S~
i7 __ Nl n = 0.4 n = 48 nl nl = 120 Tension de saturation sur Nl = 500V (environ) Tension cie saturatioll sur nl = 65V
Vp = 100 Volts Vs mesuré en Volts Ie mesuré en Amp-tours e.e~
On peut voir, sur les eourbes, que la tension Vs mesurée au seeondaire varie s~l.on la grancleur du eourant cle eont:role Ie. I:l est aussi à remarc~ller que la nature cai)cle:i.t:i.ve ou inciluetive de la eharcJe a une :in.Eluenee sur le sells de :La var:i.ation.
Tel qu'illustré sur .La F:ig~ ~ :Le transforma-teur à rapport variable préeédemment déerit peut être appliqué à la ( réaiisa-tion d'un eornpensateur statique à baseule 29. Le com~pensateur 29 eomprend un trans:Eo:rmateur ee eontrole 11 tel 2~) que préeédemment cléerit et un transformateur traditionnel 31 présentant une prise 33 à N2 tours, urle prise 35 a N~ tours et l~lle pr:ise 37 à N4 tours. Une prise cle reto-lr .39 à ]. entr~.e clu secondai.re (lu Irans~ormatell.r cic eontrô:Le ~s-t aussi prévue.
nl n2, Nl, N2, N3 et N4 sont eholsis cle façorl à respee-ter les eonditions su;vantes :
N2 n2 N3-~2 N4 n~
N1 nL N:L nl N~L n~
11 est a rcmarquer l. inver-iioll cles S:igllC'S d'inéyalité
pour N~ et N~ cle rac;on à inversc?r l aetion cle La partie eapa-3() eitive par rapport à llaetion de la par-tie induetive. Llégalité
eans le eas de N3 perTnet de mett:re une eharge qui ne subisse .
pas llinfluenee clu eourant cle eontrole~
2~
Un condensateur i~e C est relié à la prise 33 et une inductance fixe L à l.a prise 37, le retour étant commun ~prise 39). ~;
En variant l'intensité du courant de contrôle dans le !, transformateur de contrôle, on obtient une augmentation du courant capaci~ fet une diminu-tion du courant inductif ou vice-versa.
Vu du primaire, cet arrangement se comporte comme une charge pouvant prendre une valeur capacitive ou une valeur ~ :
inductive selon la grandeur du courant de contrôle~
ln Selon la plage de régulation requise, l'enroulement tertiaire 19 peut etre utilisé ou omis. `
La prise à N3 tours du compensateur statique permet ~ .
la connection d'une charge qui ne subirait pas l'influence du courant de controle. De cette facon, le compensateur peut aussi servir, et simultanément, de transformateur de puissance.
Un montage illustrant le comportement du compensateur statique à bascule est présenté à la figure 5 et un osciliogramme en illustrant les résultats apparait à la figure 6~ .. -.
Dans ce montage, le transformateur à rapport variable .
20 se présente comme une seule unité. ~ :
Une tension Vp est appliquée au primaire, et un courant :
Ip est mesuré.
Le courant continu Icc fourni par une source Vcc est appliqué à un enroulement de contrôleO
Du côté du secondaire, des prises Vl, V2, V3 et N
correspondent aux prises 33, 35, 37 et 39 du circuit de la ~
fi.gure 4. .
L'inductance est traversée par le courant IL, la charge résistive R par Ir et le condensateur C par Ic.
Un éche]on de tension est appli.qué a la source Vcc, fournissant le courant de controle, durant 5 cycles environ.
Les résultats suivants ont été enregistrés :
. . ; . . ~ .:
5~
Temps de réponse : 1 cycle Augmentation du courant inductif: 70%
Variation du courant de la charge résistive: 0%
Diminution du courant capacitif: 35~
Modification de l'angle du facteur de puissance: O à 35 arrière Comme on peut le constater, dès que l'échelon est appliqué, les courants inductif IL et capacitif Ic chanyent immédiatement. Il en résulte une variation de llangle du racteur de puissance. Ce compensateur est donc fonctionnel.
De plus, on constate que le couran-t Ir de la charge résistive n'a pas changé. Il est donc possible d'utiliser le même appa-rei] à la fois comme compensateur et comme transformateur de puissance.
Le transformateur de controle illustré sur la fiyure 1 présente un noyau cylindrique 1 dont la circonférence est une vue développée dans un but de simplification. Ce noyau 1 comprend trois jambes 3, deux bagues 5 et un noyau de controle 7 perpen-diculaire aux jambes 3. Du point de vue mécanique, le noyau 1 peut etre séparé en plusieurs blocs afin d'en faciliter la construction, tel que décrit en détail dans la demande de brevet no. 313,821 ci-dessus men-tionnée.
Le -transformateur de controle comprend trois enroulements primaires A~A', B-B' et C-C' ettrois enroulements secondaires a-a', b-b' et c-c'. Chaque ensemble d'enroulements primaire et secondaire est situé sur une jambe particulière 3 du noyau.
! Chaque jambe porte également un enroulement tertiaire 4. Ces trois enroulements tertia;res4, reliés en delta, peuvent être employés pour filtrer le 1ux de troisième harmonique, si le transformateur doit travailler en zone de saturation.
Un enroulement de controle 9 entoure le noyau de controle 7. Ce transformateur de controle fonctionne de façon semblable à l'inductance variable décrite dans la demande 313,871 en co-instance. On peut ainsi faire varier l'inductance du circuit alternatif et par conséquent le rapport de transforma-tion du trans~ormateur en variant le courant circulant dans l'enroulement de controle 9.
Le transformateur de controle illustré sur la figure 1 peut etre utilisé pour la réalisation d'un transformateur à
rapport variable capable de sup?orter de fort~schar~es~ Ce trans-formateur a rapport variable 10 comprend un transformateur de contrôle 11 tel que précédemment décrit et un transformateur traditionnel 13. Une seule phase de réalisation avec circuit triphasé est présentée sur la figure 2, dans un but de simpli-fication.
Le pr.imaire 15 clu transforrllate-lr de contrôle 11, comprenarlt nl tours~ est connecté en séri.e avec le primaire 21 du transfcrmateur traditionnel 13 comprenant Nl tours. Une ~.
source de tension alternative 25 est connectée aux bornes des primaires 15 et 21. On y mesure la tension Vp.
Le secondaire 17 ~u transformateur de contrôle 11, comprenant n2 tours, es-t connecté en série avec le secondaire 23 du transformateur traditionnel 13, comprenant N2 tours. ~ne charge 27 est connectée aux bornes des secondaiLes 17 et 23. ~ ~
10 On y mesure la tension Vs. ~ -Il est à signaler que, clans le cas de ce t.ransfor- ~:
rnateur à rapport variable, il ~aut que N2 soit différent de n2 ~
_ nl En effet, si N2 est égal à n2, le courar;t de contrôle Nl nl nla pas d'effet sur la tension de l.a charge.
Le tertiaire 19 du transforlllateur de contrôle 11 peut être connecté en delta avec le tertiaire des autres phase (non-représentées), selon la ~l.age de follctionnement du transformateur.
~ette connectiotl permet cle réclu:ire l~ :f:L~lx de tro.isièmc? ~ :
harmollique.
Le courant cle contrôle Ic circulant dans l'enroule-ment de contrôle 9 est aussi mesuré~
Un graphique de la tension Vs en :Eonction du courant de contrôle Ic est présenté sur la :Ei~ure 3 pour diverses charges.Pour ~ réalisatiorl de ce gra~)hique, on a utilisé un transformateur à rapport variable dont les prima;.res étaient 3n ~onnectés en Y avec neutre à l.a masse et les secondairesen Y
avec neutre f:Lottant. Ies tertiaires étaient ouverts et les condit}ons expér:lmelltales les suivantes:
....
-- S~
i7 __ Nl n = 0.4 n = 48 nl nl = 120 Tension de saturation sur Nl = 500V (environ) Tension cie saturatioll sur nl = 65V
Vp = 100 Volts Vs mesuré en Volts Ie mesuré en Amp-tours e.e~
On peut voir, sur les eourbes, que la tension Vs mesurée au seeondaire varie s~l.on la grancleur du eourant cle eont:role Ie. I:l est aussi à remarc~ller que la nature cai)cle:i.t:i.ve ou inciluetive de la eharcJe a une :in.Eluenee sur le sells de :La var:i.ation.
Tel qu'illustré sur .La F:ig~ ~ :Le transforma-teur à rapport variable préeédemment déerit peut être appliqué à la ( réaiisa-tion d'un eornpensateur statique à baseule 29. Le com~pensateur 29 eomprend un trans:Eo:rmateur ee eontrole 11 tel 2~) que préeédemment cléerit et un transformateur traditionnel 31 présentant une prise 33 à N2 tours, urle prise 35 a N~ tours et l~lle pr:ise 37 à N4 tours. Une prise cle reto-lr .39 à ]. entr~.e clu secondai.re (lu Irans~ormatell.r cic eontrô:Le ~s-t aussi prévue.
nl n2, Nl, N2, N3 et N4 sont eholsis cle façorl à respee-ter les eonditions su;vantes :
N2 n2 N3-~2 N4 n~
N1 nL N:L nl N~L n~
11 est a rcmarquer l. inver-iioll cles S:igllC'S d'inéyalité
pour N~ et N~ cle rac;on à inversc?r l aetion cle La partie eapa-3() eitive par rapport à llaetion de la par-tie induetive. Llégalité
eans le eas de N3 perTnet de mett:re une eharge qui ne subisse .
pas llinfluenee clu eourant cle eontrole~
2~
Un condensateur i~e C est relié à la prise 33 et une inductance fixe L à l.a prise 37, le retour étant commun ~prise 39). ~;
En variant l'intensité du courant de contrôle dans le !, transformateur de contrôle, on obtient une augmentation du courant capaci~ fet une diminu-tion du courant inductif ou vice-versa.
Vu du primaire, cet arrangement se comporte comme une charge pouvant prendre une valeur capacitive ou une valeur ~ :
inductive selon la grandeur du courant de contrôle~
ln Selon la plage de régulation requise, l'enroulement tertiaire 19 peut etre utilisé ou omis. `
La prise à N3 tours du compensateur statique permet ~ .
la connection d'une charge qui ne subirait pas l'influence du courant de controle. De cette facon, le compensateur peut aussi servir, et simultanément, de transformateur de puissance.
Un montage illustrant le comportement du compensateur statique à bascule est présenté à la figure 5 et un osciliogramme en illustrant les résultats apparait à la figure 6~ .. -.
Dans ce montage, le transformateur à rapport variable .
20 se présente comme une seule unité. ~ :
Une tension Vp est appliquée au primaire, et un courant :
Ip est mesuré.
Le courant continu Icc fourni par une source Vcc est appliqué à un enroulement de contrôleO
Du côté du secondaire, des prises Vl, V2, V3 et N
correspondent aux prises 33, 35, 37 et 39 du circuit de la ~
fi.gure 4. .
L'inductance est traversée par le courant IL, la charge résistive R par Ir et le condensateur C par Ic.
Un éche]on de tension est appli.qué a la source Vcc, fournissant le courant de controle, durant 5 cycles environ.
Les résultats suivants ont été enregistrés :
. . ; . . ~ .:
5~
Temps de réponse : 1 cycle Augmentation du courant inductif: 70%
Variation du courant de la charge résistive: 0%
Diminution du courant capacitif: 35~
Modification de l'angle du facteur de puissance: O à 35 arrière Comme on peut le constater, dès que l'échelon est appliqué, les courants inductif IL et capacitif Ic chanyent immédiatement. Il en résulte une variation de llangle du racteur de puissance. Ce compensateur est donc fonctionnel.
De plus, on constate que le couran-t Ir de la charge résistive n'a pas changé. Il est donc possible d'utiliser le même appa-rei] à la fois comme compensateur et comme transformateur de puissance.
Claims (8)
1. Transformateur de contrôle comportant:
un premier circuit magnétique fermé, formé d'un premier noyau ferromagnétique à travers lequel circule un champ magnétique alternatif;
ledit premier noyau ferromagnétique supportant un enroulement primaire de n1 tours et un enroulement secondaire de n2 tours, et un second circuit magnétique fermé, formé d'un second noyau ferromagnétique, à travers lequel circule un champ magnétique à courant continu réglable;
caractérisé en ce que lesdits premier et second circuits magnétiques sont disposés l'un par rapport à l'autre de sorte à définir au moins deux espaces magnétiques communs dans lesquels les champs magnétiques alternatif et continu respectifs se superposent orthogonalement pour orienter les dipôles magnétiques desdits espaces communs suivant une direction prédéterminée par l'intensité dudit champ magnétique à courant continu du second circuit et pour contrôler ainsi la perméabilité dudit premier circuit magnétique audit champ alternatif.
un premier circuit magnétique fermé, formé d'un premier noyau ferromagnétique à travers lequel circule un champ magnétique alternatif;
ledit premier noyau ferromagnétique supportant un enroulement primaire de n1 tours et un enroulement secondaire de n2 tours, et un second circuit magnétique fermé, formé d'un second noyau ferromagnétique, à travers lequel circule un champ magnétique à courant continu réglable;
caractérisé en ce que lesdits premier et second circuits magnétiques sont disposés l'un par rapport à l'autre de sorte à définir au moins deux espaces magnétiques communs dans lesquels les champs magnétiques alternatif et continu respectifs se superposent orthogonalement pour orienter les dipôles magnétiques desdits espaces communs suivant une direction prédéterminée par l'intensité dudit champ magnétique à courant continu du second circuit et pour contrôler ainsi la perméabilité dudit premier circuit magnétique audit champ alternatif.
2. Transformateur à rapport variable caractérisé en ce qu'il comprend:
- un transformateur de type traditionnel comportant un enroulement primaire de N1 tours et un enroulement secondaire de N2 tours, et;
- un transformateur de contrôle tel que défini dans la revendication 1 dont l'enroulement primaire est relié en série à l'enroulement primaire du transformateur traditionnel et l'enroulement secondaire est relié en série à l'enroulement secondaire du transformateur traditionnel, lesdits enroulements primaire et secondaire des transformateurs traditionnel et de contrôle étant choisisde façon à ce que le rapport soit différent du rapport , lesdits enroulements primaire et secondaire formant ensemble le primaire et le secondaire dudit transformateur à rapport variable, ledit rapport étant contrôlé par le courant dudit champ magnétique continu.
- un transformateur de type traditionnel comportant un enroulement primaire de N1 tours et un enroulement secondaire de N2 tours, et;
- un transformateur de contrôle tel que défini dans la revendication 1 dont l'enroulement primaire est relié en série à l'enroulement primaire du transformateur traditionnel et l'enroulement secondaire est relié en série à l'enroulement secondaire du transformateur traditionnel, lesdits enroulements primaire et secondaire des transformateurs traditionnel et de contrôle étant choisisde façon à ce que le rapport soit différent du rapport , lesdits enroulements primaire et secondaire formant ensemble le primaire et le secondaire dudit transformateur à rapport variable, ledit rapport étant contrôlé par le courant dudit champ magnétique continu.
3. Transformateur à rapport variable pour circuit triphasé caractérisé en ce qu'il comprend un transformateur à
rapport variable selon la revendication 2 pour chacune de ses phases, les transformateurs de contrôle comportant un enrou-lement tertiaire, lesdits enroulements tertiaires des trois transformateurs de contrôle étant reliés en delta.
rapport variable selon la revendication 2 pour chacune de ses phases, les transformateurs de contrôle comportant un enrou-lement tertiaire, lesdits enroulements tertiaires des trois transformateurs de contrôle étant reliés en delta.
4. Transformateur à rapport variable pour circuit triphasé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les transformateurs de contrôle sont montés en une seule unité, l'enroulement de contrôle étant unique.
5. Transformateur à rapport variable pour circuit triphasé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les transformateurs traditionnels sont montés en une seule unité.
6. Compensateur statique à bascule caractérisé en ce qu'il comprend:
- un transformateur à rapport variable tel que défini dans la revendication 2, ledit transformateur à rapport variable présentant une première prise à N2 tours et une seconde prise à un nombre de tours N4 inférieur à N2 sur l'enroulement secondaire de transformateur traditionnel, n1, n2, N1, N2 et N4 étant choisis de façon à ce que et ;
- un condensateur relié d'un côté à l'une des prises et de l'autre côté à l'entrée du secondaire du transformateur de contrôle; et - une inductance reliée d'un côté à l'autre des prises et de l'autre à l'entrée du secondaire du transformateur de contrôle.
- un transformateur à rapport variable tel que défini dans la revendication 2, ledit transformateur à rapport variable présentant une première prise à N2 tours et une seconde prise à un nombre de tours N4 inférieur à N2 sur l'enroulement secondaire de transformateur traditionnel, n1, n2, N1, N2 et N4 étant choisis de façon à ce que et ;
- un condensateur relié d'un côté à l'une des prises et de l'autre côté à l'entrée du secondaire du transformateur de contrôle; et - une inductance reliée d'un côté à l'autre des prises et de l'autre à l'entrée du secondaire du transformateur de contrôle.
7. Compensateur statique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transformateur à rapport variable comporte une troisième prise à un nombre de tours N3 compris entre N2 et N4 sur l'enroulement secondaire de son transformateur traditionnel, N3 étant choisi de façon à respecter l'équation .
8. Compensateur statique pour circuit triphasé
caractérisé en ce qu'il comprend un compensateur statique selon la revendication 6 ou 7 pour chacune des phases, les transforma-teurs de contrôle comportant chacun un enroulement tertiaire, lesdits enroulements tertiaires des trois transformateurs de contrôle étant reliés en delta.
caractérisé en ce qu'il comprend un compensateur statique selon la revendication 6 ou 7 pour chacune des phases, les transforma-teurs de contrôle comportant chacun un enroulement tertiaire, lesdits enroulements tertiaires des trois transformateurs de contrôle étant reliés en delta.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA335,971A CA1126357A (fr) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Transformateur a rapport variable et compensateur statique a bascule |
| EP80810293A EP0026158B1 (fr) | 1979-09-19 | 1980-09-18 | Transformateur à rapport variable et compensateur statique à bascule |
| DE8080810293T DE3066610D1 (en) | 1979-09-19 | 1980-09-18 | Transformer with variable ratio and static compensator with flipflop |
| US06/188,619 US4445082A (en) | 1979-09-19 | 1980-09-19 | Variable ratio transformer and static balance compensator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA335,971A CA1126357A (fr) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Transformateur a rapport variable et compensateur statique a bascule |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1126357A true CA1126357A (fr) | 1982-06-22 |
Family
ID=4115170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA335,971A Expired CA1126357A (fr) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Transformateur a rapport variable et compensateur statique a bascule |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4445082A (fr) |
| EP (1) | EP0026158B1 (fr) |
| CA (1) | CA1126357A (fr) |
| DE (1) | DE3066610D1 (fr) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970656A (en) * | 1986-11-07 | 1990-11-13 | Alcon Laboratories, Inc. | Analog drive for ultrasonic probe with tunable phase angle |
| US5001649A (en) * | 1987-04-06 | 1991-03-19 | Alcon Laboratories, Inc. | Linear power control for ultrasonic probe with tuned reactance |
| US5523673A (en) * | 1994-03-04 | 1996-06-04 | Marelco Power Systems, Inc. | Electrically controllable inductor |
| EP0969486A4 (fr) * | 1997-12-17 | 2001-03-07 | Tohoku Electric Power Co | Transformateur variable a commande de flux |
| TW535175B (en) | 2000-10-16 | 2003-06-01 | Primarion Inc | System and method for orthogonal inductance variation |
| NO322286B1 (no) * | 2004-12-23 | 2006-09-11 | Magtech As | Anordning og fremgangsmate for reduksjon av harmoniske i en trefaset spenningsforsyning |
| TW201117543A (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-16 | Green Solution Tech Co Ltd | Power supply converter |
| JP4800451B1 (ja) * | 2011-06-10 | 2011-10-26 | 株式会社精電製作所 | 高周波トランス |
| US9343996B2 (en) | 2014-02-04 | 2016-05-17 | Pavel Dourbal | Method and system for transmitting voltage and current between a source and a load |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB474209A (en) * | 1936-04-06 | 1937-10-27 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to electric transformers |
| FR991932A (fr) * | 1949-08-04 | 1951-10-11 | Asea Ab | Transducteur |
| FR1124831A (fr) * | 1955-05-18 | 1956-10-18 | Femarc | Transformateur à shunt magnétique réglable par auto-saturation |
| US2844804A (en) * | 1955-07-06 | 1958-07-22 | Letourneau Westinghouse Compan | Control transformer |
| US3087108A (en) * | 1957-01-03 | 1963-04-23 | Dominic S Toffolo | Flux switching transformer |
| DE1126986B (de) * | 1960-02-05 | 1962-04-05 | Fuji Electric Co Ltd | Transformatorsatz mit einem Haupttransformator und einem an dessen Sternpunkt angeschalteten Regeltransformator |
| GB1058407A (en) * | 1965-01-06 | 1967-02-08 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to saturable reactors |
| DE1565795B1 (de) * | 1966-04-04 | 1970-07-02 | Secheron Atel | Lichtbogenschweissanordnung |
| US3617858A (en) * | 1969-07-07 | 1971-11-02 | Warren Petroleum Corp | Excitation of alternating current machinery |
| US3622868A (en) * | 1970-02-06 | 1971-11-23 | Joachim H Todt | Regulating power transformer with magnetic shunt |
| US3757201A (en) * | 1972-05-19 | 1973-09-04 | L Cornwell | Electric power controlling or regulating system |
| IN144527B (fr) * | 1976-10-06 | 1978-05-13 | Inst Elektroswarki Patona | |
| CA1095601A (fr) * | 1978-08-28 | 1981-02-10 | Alfred M. Hase | Traduction non-disponible |
-
1979
- 1979-09-19 CA CA335,971A patent/CA1126357A/fr not_active Expired
-
1980
- 1980-09-18 EP EP80810293A patent/EP0026158B1/fr not_active Expired
- 1980-09-18 DE DE8080810293T patent/DE3066610D1/de not_active Expired
- 1980-09-19 US US06/188,619 patent/US4445082A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3066610D1 (en) | 1984-03-22 |
| US4445082A (en) | 1984-04-24 |
| EP0026158A1 (fr) | 1981-04-01 |
| EP0026158B1 (fr) | 1984-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1126357A (fr) | Transformateur a rapport variable et compensateur statique a bascule | |
| EP0109096B1 (fr) | Dispositif à inductance variable | |
| FR2615016A1 (fr) | Dispositif de source d'alimentation a commutation | |
| Tsividis | On linear integrators and differentiators using instantaneous companding | |
| FR2888396A1 (fr) | Procede et dispositif d'alimentation d'un coupleur magnetique | |
| FR2841065A1 (fr) | Procede pour la conversation d'un courant electrique a l'aide de ponts de conversion. | |
| Lee et al. | Low-sensitivity switched-capacitor ladder filters | |
| FR2736767A1 (fr) | Dispositif pour la compensation d'un courant de mise a la terre d'un reseau electrique polyphase | |
| EP3678151B1 (fr) | Filtre inductif polyphasé | |
| EP0076736B1 (fr) | Circuit intégré à caractéristique inductive, et filtre utilisant ce circuit | |
| FR2575618A1 (fr) | Dispositif d'alimentation electrique triphasee pour un ozoneur | |
| CH688703A5 (fr) | Filtre réseau pour installations de haute fidélité et appareils de télévision. | |
| FR2619735A1 (fr) | Dispositif de compensation du courant reactif en fonction de la charge pour transformateur en particulier pour un transformateur de soudage | |
| FR3074378A1 (fr) | Transformateur triphase pour redresseur dodecaphase avec enroulement auxiliaire de correction du facteur de puissance | |
| BE520127A (fr) | ||
| SU1746466A1 (ru) | Устройство дл регулировани и симметрировани напр жени в трехфазной сети с нулевым проводом | |
| FR2648612A1 (fr) | Transformateur diphase-triphase | |
| FR2590749A1 (fr) | Interrupteur bidirectionnel statique et son application, notamment a un dispositif de mesure de tension | |
| FR2741759A1 (fr) | Amplificateur de tension a large plage de variation | |
| BE402966A (fr) | ||
| BE364335A (fr) | Dispositif de réglage sous charge de la tension des transformateurs de puissance ou des lignes | |
| FR2533092A1 (fr) | Circuit d'entree et d'alimentation pour filtre, notamment un filtre de recepteur de telecommande centralisee | |
| BE439536A (fr) | ||
| EP0389344A1 (fr) | Transformateur imprimé sur circuit imprimé, et circuit imprimé diviseur de puissance comportant un tel transformateur | |
| Antoniou | Simulation of controlled sources using operational amplifiers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |