CZ303043B6

CZ303043B6 - Zpusob eliminace zapínacího proudu trífázového transformátoru, a zarízení pro magnetování jádra trífázového transformátoru stejnosmerným proudem

Info

Publication number: CZ303043B6
Application number: CZ20100941A
Authority: CZ
Inventors: Novák@Miroslav
Original assignee: Technická univerzita v Liberci
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-03-07
Also published as: CZ2010941A3

Abstract

Vynález se týká zpusobu eleminace zapínacího proudu trífázového transformátoru (2) pri jeho pripojování ke zdroji (4) trífázového strídavého proudu. Pred pripojením ke zdroji (4) trífázového strídavého proudu privádí do jednoho vinutí trífázového transformátoru (2) ze zdroje (16) stejnosmerného proudu zapojeného v jedné vetvi obvodu zarízení (1) pro magnetování jádra trífázového transformátoru (2) stejnosmerný proud, který magnetuje jádro trífázového transformátoru (2), címž v nem vytvárí magnetický indukcní tok predem stanovené velikosti. Trífázový transformátor (2) se pripojí ke zdroji (4) trífázového strídavého proudu v okamžiku, kdy fázový úhel napetí zdroje (4) trífázového strídavého proudu dosáhne predem stanovené hodnoty. Po pripojení ke zdroji (4) trífázového strídavého proudu se trífázový transformátor (2) s magnetovaným jádrem odpojí od zdroje (16) stejnosmerného proudu rozpojením obvodu zarízení (1) pro magnetování jádra trífázového transformátoru (2) stejnosmerným proudem. Vynález se dále týká zarízení (1) pro magnetování jádra trífázového transformátoru (2) stejnosmerným proudem, které obsahuje tri navzájem propojené vetve, z nichž každá je propojená nebo opatrená prostredky pro propojení s jednou cívkou (21, 22, 23, 24, 25, 26) stejného vinutí trífázového transformátoru (2). Jedna z vetví tohoto zarízení (1) obsahuje zdroj (16) stejnosmerného proudu, pripojený pres sériove zapojený tranzistor (14), komutacní tlumivku (13) a dvojici diod (121, 122) a odporu (111, 112) ke zbývajícím dvema vetvím.

Description

Způsob eliminace zapínacího proudu třífázového transformátoru, a zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrným proudem

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu eliminace zapínacího proudu třífázového transformátoru při jeho připojení ke zdroji třífázového střídavého proudu, u kterého se před připojením ke zdroji třífázového střídavého proudu přivádí do jednoho vinutí třífázového transformátoru ze zdroje stejnosměrného proudu zapojeného v jedné větvi obvodu zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrný proud, který magnetuje jádro třífázového transformátoru.

Vynález se dále týká zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrným proudem, které obsahuje tři navzájem propojené větve, z nichž každá je propojená nebo opatřená prostředky pro propojení s jednou cívkou stejného vinutí třífázového transformátoru, přičemž jedna z větví tohoto zařízení obsahuje zdroj stejnosměrného proudu.

Dosavadní stav techniky

Po připojení transformátoru jakéhokoliv typu ke zdroji střídavého proudu nastává tzv. přechodový jev, během kterého postupně přechází počáteční remanentní indukce jádra (magnetického obvodu) původně nenapájeného transformátoru do ustáleného stavu při jeho napájení. Přitom může, v závislosti na velikosti počáteční remanentní indukce a fázi průběhu napětí zdroje střídavého proudu v okamžiku připojení transformátoru, současně dojít k přesycení jádra transformátoru, a v důsledku toho ke vzniku tzv. zapínacího proudu, který prochází jeho vinutím. Hodnota zapínacího proudu pak obvykle mnohonásobně překračuje jmenovitý proud transformátoru a způsobuje například aktivaci jistících přístrojů a/nebo chybné odpojení transformátoru, poškození nebo dokonce zničení spínacích či měřicích zařízení, rušení funkce okolních elektropřístrojů, resp. přenášených elektrických impulzů, atd.

Z JP 2006223083 je známý způsob omezení zapínacího proudu třífázového transformátoru, který spočívá v kombinaci magnetování jádra tohoto transformátoru stejnosměrným proudem a následného připojení transformátoru ke zdroji třífázového střídavého proudu v optimální fázi průběhu jeho napětí. Při tomto způsobu se do vinutí transformátoru nejprve přivádí stejnosměrný proud, který v jeho jádru vyvolává definovaný magnetický indukční tok, přičemž transformátor se ke zdroji třífázového střídavého proudu připojí až v okamžiku, kdy tento magnetický indukční tok odpovídá předpokládanému magnetickému toku vytvořenému v něm třífázovým střídavým proudem. Tím se eliminuje stejnosměrná složka magnetického toku, která způsobuje přesycení jádra transformátoru a vyvolává zapínací proud, takže zapínací proud v tomto případě vůbec nevzniká, nebo je jeho hodnota jen minimální. Nevýhodou tohoto postupu je, že díky konstrukci zařízení k magnetování jádra transformátoru stejnosměrným proudem dochází těsně před připojením transformátoru ke zdroji třífázového střídavého proudu k poklesu hodnoty magnetovacího stejnosměrného proudu na nulu. Díky tomu není tento postup vhodný pro transformátory s nízkou hodnotou maximální remanentní indukce, protože u nich i při krátkodobém odpojení magnetovacího stejnosměrného proudu prudce klesá magnetický indukční tok v jádru, takže při následném připojení transformátoru ke zdroji třífázového střídavého proudu je pak jeho zapínací proud omezen pouze z části, nebo dokonce vůbec. Ke zmírnění této nevýhody je možné v jiné variantě provedení zapojit paralelně k vinutí transformátoru pomocný kondenzátor, a zajistit přesné časování sepnutí třífázového spínače. Transformátor se přitom připojí ke zdroji třífázového střídavého proudu během několika milisekund od poklesu hodnoty stejnosměrného magnetovacího proudu na nulu, přičemž po tuto dobu je jeho jádro magnetováno stejnosměrným proudem dodávaným pomocným kondenzátorem. Případný zkratový proud je omezen rezistorem zapojeným v sérii se zdrojem stejnosměrného proudu. Nevýhodou této varianty je však nemož- 1 CZ 303043 B6 nost dosažení přesné potřebné hodnoty stejnosměrného magnetovacího proudu z důvodů rozptylu spínacího času třífázového spínače a změn rychlosti vybíjení kondenzátoru se změnou impedance transformátoru, a případně i k němu připojené zátěže, což vede k potřebě měnit velikost připojeného kondenzátoru podle změn těchto podmínek. Automatická změna velikosti kondenzátoru je však technicky značně komplikovaná a nákladná.

Další nevýhodou řešení popsaného v JP 2006223083 je jeho závislost na proměnných parametrech zatížení transformátoru, jeho vlastnostech a rozptylu spínacího času třífázového spínače, které omezují jeho funkčnost a zvyšují hodnotu zapínacího proudil· Díky tomu je praktické využití obou popisovaných variant tohoto postupu omezené.

Obdobný způsob omezení zapínacího proudu je znám také z JP 60055604. V tomto případě se jádro transformátoru magnetuje stejnosměrným proudem ze zdroje stejnosměrného proudu, který se od transformátoru ve vhodný okamžik odpojí paralelně zapojeným spínačem. K odpojení přitom dochází v předstihu před připojením transformátoru ke zdroji střídavého proudu, takže, podobně jako u řešení popsaného v JP 2006223083, hodnota magnetovacího stejnosměrného proudu klesá na nulu. Nevýhodou tohoto postupu je, že v případě transformátorů s nízkou hodnotou maximální remanentní indukce přitom dochází k prudkému poklesu magnetického indukčního toku, takže zapínací proud transformátoru je omezen pouze z části, nebo dokonce vůbec.

Z JP 2010130849 je dále znám způsob omezení zapínacího proudu jednofázového a třífázového transformátoru, který spočívá v kombinaci magnetování jádra tohoto transformátoru stejnosměrným proudem a připojení transformátoru ke zdroji střídavého proudu v optimální fází průběhu jeho napětí. Zdroj stejnosměrného magnetovacího proudu by přitom měl být od transformátoru automaticky odpojen v okamžiku jeho připojení ke zdroji střídavého proudu v Čase daném aktuálním nastavením zařízení pro nastavení fázového úhlu připojení. Ve skutečnosti však přesný čas připojení transformátoru ke střídavému proudu závisí na rychlosti sepnutí spínače připojujícího transformátor k tomuto zdroji, a je ovlivněn řadou náhodných faktorů, jako například aktuální teplotou okolí, vibracemi, opotřebením prvků spínače, tzv. odskakováním kontaktů, apod. Díky těmto nepřesnostem tak v praxi není zdroj stejnosměrného magnetovacího proudu odpojen od transformátoru přesně v okamžik jeho připojení transformátoru ke zdroji střídavého napětí, ale před ním, nebo po něm, přičemž i během relativně krátké doby tak může dojít k poklesu magnetovacího proudu na nulu a tím jen k malému, či dokonce žádnému omezení zapínacího proudu transformátoru, nebo naopak k přivedení střídavého proudu do zdroje stejnosměrného magnetovacího proudu, což způsobuje jeho nadměrné namáhání a může vést i k jeho poškození či zničení.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň omezit nevýhody stavu techniky.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu se dosáhne způsobem eliminace zapínacího proudu třífázového transformátoru při jeho připojování ke zdroji třífázového střídavého proudu, u kterého se před připojením ke zdroji třífázového střídavého proudu přivádí do jednoho vinutí třífázového transformátoru ze zdroje stejnosměrného proudu zapojeného v jedné větvi obvodu zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrný proud, který magnetuje jádro třífázového transformátoru, čímž v něm vytváří magnetický indukční tok předem stanovené velikosti, přičemž třífázový transformátor se připojí ke zdroji třífázového střídavého proudu v okamžiku, kdy fázový úhel napětí zdroje třífázového střídavého proudu dosáhne předem stanovené hodnoty, jehož podstata spočívá v tom, že třífázový transformátor s magnetovaným jádrem se odpojí od zdroje stejnosměrného proudu rozpojením obvodu zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrným proudem až po připojení ke zdroji třífázového střídavého proudu. Dle polarity třífázového střídavého proudu v okamžiku připojení třífázového transformátoru ke zdroji třífázového

- 2 CZ 303043 B6 střídavého proudu a stejnosměrného proudu se obvod zařízení pro magnetování jádra rozpojí buď závěrnou polarizací diod zapojených ve dvou paralelních větvích zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru, z nichž každá je propojena s jednou z cívek vinutí třífázového transformátoru, nebo vypnutím tranzistoru, který je k nim sériově připojen. Díky tomu neklesá před připojením transformátoru ke zdroji třífázového střídavého proudu magnetizační stejnosměrný proud ani magnetický indukční tok v jádru transformátoru, takže nedochází ke vzniku zapínacího proudu transformátoru, nebo je tento zapínací proud dle poměru magnetického indukčního toku vyvolaného stejnosměrným proudem a magnetického indukčního toku vyvolaného následně třífázovým střídavým proudem alespoň částečně eliminován.

Cíle vynálezu se dále dosáhne zařízením pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrným proudem, které obsahuje tři navzájem propojené větve, z nichž každá je propojená nebo opatřená prostředky pro propojení s jednou cívkou stejného vinutí třífázového transformátoru, přičemž jedna z větví tohoto zařízení obsahuje zdroj stejnosměrného proudu. Podstata tohoto zařízení spočívá v tom, že jeho dvě zbývající větve jsou zapojeny navzájem paralelně a každá z nich obsahuje sériově zapojený odpor a diodu, přičemž je k těmto větvím dále sériově zapojena komutační tlumivka a tranzistor opatřený ovládacím prostředkem tranzistoru, který obsahuje srovnávací obvod a blokovací obvod, přičemž k emitoru tranzistoru je sériově zapojena větev obsahující zdroj stejnosměrného proudu, a ovládací prostředek tranzistoru je propojen s touto větví a současně i s oběma navzájem paralelně zapojenými větvemi. Toto zařízení dosahuje požadovaného efektu - tj. úplné nebo alespoň částečné eliminace zapínacího proudu třífázového transformátoru při jeho připojení ke zdroji třífázového střídavého proudu, a současně má snadné ovládání. Jeho funkce přitom není nijak ovlivněna velikostí maximální remanentní indukce jádra třífázového transformátoru, chybou v přesnosti sepnutí třífázového spínače, ani změnami impedance třífázového transformátoru způsobenými přechodovými odpory, apod.

Objasnění výkresů

Podstata vynálezu bude vysvětlena s přihlédnutím k přiloženému výkresu, kde je na obr. 1 schematicky znázorněno zařízení pro magnetování jádra třífázového transformátoru stejnosměrným proudem, které je propojeno s primárním vinutím třífázového transformátoru, na obr. 2 stejné zařízení, které je propojeno se sekundárním vinutím třífázového transformátoru, na obr. 3 průběhy magnetického indukčního toku v částech jádra třífázového transformátoru příslušejících jednotlivým cívkám při jeho připojování ke zdroji třífázového střídavého proudu, obr. 4 průběhy elektrického napětí na svorkách cívek třífázového transformátoru při jeho připojování ke zdroji třífázového střídavého proudu, a na obr. 5 průběhy elektrického proudu tekoucího do cívek třífázového transformátoru při jeho připojování ke zdroji třífázového střídavého proudu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Způsob eliminace zapínacího proudu třífázového transformátoru podle vynálezu bude vysvětlen na zařízení k magnetování jádra třífázového transformátoru, které je schematicky znázorněno na obr. 1, a na jeho funkci. Toto zařízení 1 je paralelně propojeno s třífázovým transformátorem 2, jehož primární vinutí tvořené cívkami 21, 22 a 23 je zapojeno do hvězdy, a který je prostřednictvím třífázového spínače 3 propojen se zdrojem 4 třífázového střídavého proudu. Spínač 3 je přitom opatřen známým ovládacím prostředkem 31 pro synchronizaci jeho sepnutí v závislosti na průběhu napětí zdroje 4 třífázového střídavého proudu. Stejnou konstrukci zařízení 1 a jeho zapojení lze přitom v neznázoměných variantách použít i pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 se zapojením vinutí do trojúhelníka, do lomené hvězdy, případně s jiným způsobem zapojení jeho vinutí.

-3 CZ 303043 B6

Zařízení i pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 podle vynálezu obsahuje dvě paralelní větve, z nichž každá obsahuje sériově zapojený rezistor 111, resp. 112 a diodu 121, resp. 122, aje propojena sjednou z cívek 23, resp. 22 primárního vinutí třífázového transformátoru 2, a současně prostřednictvím příslušné větve třífázového spínače 3 i s jednou fází C, resp. B zdroje 4 třífázového střídavého proudu. K této kombinaci jsou dále sériově zapojeny komutační tlumivka 13 a tranzistor 14, který je opatřen ovládacím prostředkem 1_5 tranzistoru J_4 obsahujícím neznázoměný známý srovnávací obvod a blokovací obvod. K emitoru tranzistoru 14 je pak sériově zapojena třetí větev, která obsahuje zdroj 16 stejnosměrného proudu, a která je současně propojena « třetí cívkou 2! primárního vinutí třífázového transformátoru 2, a prostřednictvím příslušné větve třífázového spínače 3 i s třetí fází A zdroje 4 třífázového proudu. Ovládací prostředek 15 tranzistoru 14 je přitom jednou smyčkou propojen s oběma paralelními větvemi zařízení 1 pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 podle vynálezu a další smyčkou i s jeho třetí větví, díky čemuž jeho srovnávací obvod snímá velikost napětí mezi komutační tlumivkou 13 a svorkou zdroje 16 stejnosměrného proudu.

Dvojice paralelně zapojených odporů 111 a 112 přitom tvoří tzv. proudový dělič, který zlepšuje rovnoměrnost rozdělení magnetovacích stejnosměrných proudů v cívkách 23 a 22 primárního vinutí třífázového transformátoru 2, zatímco dvojice paralelně zapojených diod 121 a 122 vzájemně odděluje potenciály větví propojených s fázemi zdroje 4 třífázového střídavého proudu ve variantě zapojení dle obr. 1 s fázemi B a C.

Diody 121 a 122, a tranzistor Γ4 v kombinaci s ovládacím prostředkem 15 tranzistoru pak při tomto zapojení současně představují polovodičové spínače, které zajišťují automatické odpojení zdroje Jj6 stejnosměrného proudu od třífázového transformátoru 2 v okamžiku synchronizovaného sepnutí třífázového spínače 3 a připojení třífázového transformátoru 2 ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu. Diody 121 a 122 přitom zajišťují odpojení zdroje 16 stejnosměrného proudu od třífázového transformátoru 2 v případě, kdy se třífázový transformátor 2 připojí ke zdroji 4 třífázového proudu v té fázi jeho napětí, kdy z něj do třífázového transformátoru 2 teče proud opačné polarity, než kterou má stejnosměrný proud ze zdroje 16 stejnosměrného proudu, neboť jsou v takovém případě polarizovány v závěrném směru a blokují průchod jak stejnosměrného, tak i střídavého proudu. Tranzistor 14 s ovládacím prostředkem 15 tranzistoru 14 pak zajišťují odpojení zdroje 16 stejnosměrného proudu od třífázového transformátoru 2 v případě, kdy se třífázový transformátor 2 připojí ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu v té fází jeho napětí, kdy z něj do třífázového transformátoru 2 teče proud stejné polarity, jakou má stejnosměrný proud ze zdroje 16 stejnosměrného proudu. Tato souhlasná polarita proudu se projeví nárůstem napětí na komutační tlumivce 13, což je vyhodnoceno srovnávacím obvodem prostředku j_5 pro ovládání tranzistoru 14 jako stav pro vypnutí tranzistoru 14, čímž se přeruší obvod zařízení 1 pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 a zdroj 16 stejnosměrného proudu se tím odpojí od třífázového transformátoru 2. Komutační tlumivka J_3 přitom současně slouží k omezení rychlosti nárůstu proudu procházejícího tranzistorem 14 do doby, než je tranzistor 14 vypnut, takže proud procházející tranzistorem 14 nepřekročí během vypínacího procesu tranzistoru 14 maximální povolenou hodnotu tranzistoru 14· Blokovací obvod prostředku J_5 pro ovládání tranzistoru Í4 pak udržuje tranzistor J_4 nadále vypnutý a znemožňuje jeho opětovné spínání při průchodu střídavého proudu ze zdroje 4 třífázového střídavého proudu. Před opětovným připojením třífázového transformátoru 2 ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu je při rozepnutém spínači 3 blokovací obvod dle konstrukce mechanicky nebo elektricky uvolněn, takže umožňuje magnetování jádra třífázového transformátoru 2 stejnosměrným proudem ze zdroje 16 stejnosměrného proudu.

Účelem zařízení 1 pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 podle vynálezu je vybudit v jeho jádru v čase připojení ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu stejnosměrným proudem přiváděným do cívek 21, 22 a 23 primárního vinutí ze zdroje 16 stejnosměrného proudu indukční magnetický tok odpovídající předpokládanému magnetickému toku třífázového transformátoru 2 v ustáleném stavu při jeho napájení třífázovým střídavým proudem. To při připojení třífázového

-4CZ 303043 B6 transformátoru 2 ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu zajistí, že průběhy magnetických toků v jádru třífázového transformátoru 2 mají nulovou nebo minimální stejnosměrnou složkou, díky čemuž nedochází k přesycení jádra transformátoru 2, takže zapínací proud vůbec nevznikne, nebo je jeho hodnota jen minimální a bez nežádoucích následků. Optimální velikost stejnosměrného proudu je přitom rovna amplitudě třífázového střídavého proudu třífázového transformátoru 2 naprázdno. Po připojení třífázového transformátoru 2 ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu je jádro třífázového transformátoru 2 dále magnetováno pouze třífázovým střídavým proudem, přičemž díky automatickému odpojení zařízení pro magnetování jádra 1 třífázového transformátoru 2 prostřednictvím diod 121, 122 nebo tranzistoru 14 až po připojení transformátoru 2 ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu, nedochází v žádném okamžiku k poklesu magnetovacího proudu, a tím ani k poklesu indukovaného magnetického toku v jádru transformátoru 2.

Zařízení i pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 podle vynálezu a jednotlivé jeho součásti jsou přitom dimenzovány tak, aby byly odolné vůči napětí zdroje 4 třífázového střídavého proudu, ke kterému je třífázový transformátor 2 připojen. Jak je zřejmé z obr. 1, zařízení I pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 podle vynálezu se k třífázovému transformátoru 2 připojuje paralelně, přičemž může být připojeno k libovolnému z jeho vinutí.

V případě, že je zařízení 1 pro magnetování jádra připojeno k primárnímu vinutí třífázového transformátoru 2, je třífázový spínač 3 prostřednictvím ovládacího prostředku 3_L se synchronizací sepnutí spínače 3 sepnut, pokud je stejnosměrný proud přivádění do vinutí transformátoru 2 ustálený, v čase průchodu napětí zdroje 4 třífázového střídavého proudu nulou. Ustálení stejnosměrného proudu je přitom bud* detekováno z úbytku napětí na komutační tlumivce 13 a tranzistoru 14 porovnávacím obvodem prostředku ovládání tranzistoru 15, nebo se předpokládá po určitém časovém okamžiku, o který je pozdrženo sepnutí spínače 3. Průchod nulou je pak detekován ve fázi A do které byl před sepnutím dodáván největší stejnosměrný proud.

V ostatních případech, kdy je zařízení 1 připojeno k jinému než primárnímu vinutí třífázového transformátoru 2, je čas sepnutí spínače 3 posunut úměrně hodinovému úhlu dle konkrétního skupinového spojení tohoto vinutí transformátoru 2. Na obr. 2 je pak znázorněna varianta, kde je zařízení 1 pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 připojeno k sekundárnímu vinutí tohoto transformátoru 2 tvořenému cívkami 24, 25, 26 v zapojení do trojúhelníka, která je propojeno s výstupem 8 transformovaného proudu. V tomto provedení se skupinovým spojením vinutí transformátoru 2 označovaným Ydl, kdy je primární vinutí transformátoru zapojeno do hvězdy a sekundární vinutí do troj úhelní ka₍₀], je čas sepnutí spínače 3 posunut vůči provedení znázorněnému na obr. 1 o hodnotu^] l/12₍₀] periody napětí zdroje třífázového proudu 4. Posunutí času třífázového spínače 3 je tedy dáno vztahem ts = h/( 12 f), kde ts je doba posunutí v sekundách, h je hodinový úhel skupinového spojení a f je frekvence zdroje 4 třífázového střídavého proudu.

Výhodou řešení zařízení 1 pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 podle vynálezu je definovaná velikost magnetického indukčního toku v jádru třífázového transformátoru 2 v čase jeho připojení ke zdroji 4 třífázového střídavého proudu, která není ovlivněna rozptylem doby sepnutí třífázového spínače 3, parametry transformátoru 2, ani k němu připojenou zátěží, a to bez nutnosti měnit součásti obvodu, jak je tomu u zařízení známých ze současného stavu techniky.

Další výhodou je jednoduché nastavení zařízení 1 pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2, přičemž se na zdroji 16 stejnosměrného proudu nastavuje pouze velikost stejnosměrného magnetovacího proudu, a případně na ovládacím prostředku H se synchronizací sepnutí třífázového spínače 3 časového posunutí [ojeho sepnutí dle příslušného hodinového úhlu konkrétního skupinového spojení cívek 2_[, 22, 23 a 24, 25, 26 daného vinutí třífázového transformátoru 2. Oproti[o] stávajícímu stavu techniky tak nejsou zařízení 1 podle vynálezu ajeho funkce ovlivněny velikostí maximální remanentní indukce jádra třífázového transformátoru 2, chybou v

- 5 CZ 303043 B6 přesnosti sepnutí třífázového spínače 3 ani změnami impedance třífázového transformátoru 2 způsobenými přechodovými odpory.

Zařízení i pro magnetování jádra třífázového transformátoru 2 je k transformátoru 2 připojeno po celou dobu jeho provozu, přičemž k němu může být spojeno nerozebíratelně, nebo rozebíratelně, například prostřednictvím některého ze známých typů svorek nebo jiným způsobem.

Na obr. 3 jsou pro názornost znázorněny příkladné průběhy 51, 52 a 53 magnetických indukčních toků v částech jádra třífázového transformátoru 2 odpovídajícím jeho cívkám 21, 22 a 23. Do io okamžiku sepnutí třífázového spínače 3, který je označen jako čas 0, jsou všechny magnetické indukční toky exponenciální (na obr. 3 je zachycena pouze část exponenciál, kdy už jsou toky přibližně konstantní), a po sepnutí třífázového spínače 3 jsou tyto toky určeny napětím zdroje 4 třífázového střídavého proudu. Podstatné přitom je, že v čase sepnutí se limity magnetických indukčních toků zleva rovnají limitám těchto toků zprava. Průběh 51 přitom představuje průběh magnetického indukčního toku dle zapojení znázorněného na obr. 1 odpovídajícího cívce 21, průběh 52 průběh magnetického indukčního toku odpovídajícího cívce 22 a průběh 53 průběh magnetického indukčního toku odpovídajícího cívce 23.

Na obr. 4 jsou pak znázorněny příkladné průběhy 61, 62 a 63 napětí na svorkách cívek 21, 22 a

2o 23 třífázového transformátoru 2. Do okamžiku sepnutí třífázového spínače 3, který je označen jako čas 0, jsou tyto průběhy tvořeny úbytky napětí na cívkách 21, 22 a 23 třífázového transformátoru 2 vyvolanými magnetovacím stejnosměrným proudem. Jejich malá velikost, zpravidla pouze v jednotkách voltů, se přitom na obr. 4 jeví jako nulová hodnota. Po sepnutí třífázového spínače 3 jsou tyto průběhy tvořeny svorkovými napětími na cívkách 21, 22 a 23 třífázového transformátoru 2 vyvolanými zdrojem 4 třífázového střídavého proudu. Průběh 61 přitom představuje v zapojení dle obr. 1 průběh napětí na svorkách cívky 21, průběh 62 průběh napětí na svorkách cívky 22 a průběh 63 průběh napětí na svorkách cívky 23.

Na obr. 5 jsou znázorněny příkladné průběhy 71, 72 a 73 proudů tekoucích do svorek cívek 21, .io 22 a 23 třífázového transformátoru 2. Do okamžiku sepnutí třífázového spínače 3, který je označen jako čas 0, jsou tyto průběhy tvořeny proudy, které tečou ze zařízení 1 pro eliminaci zapínacího proudu třífázového transformátoru 2, a jejich průběhy jsou exponenciální (na obr. 5 je zachycena pouze část exponenciály, kdy už jsou proudy přibližně konstantní). Po sepnutí třífázového spínače 3 pak mají tyto proudy obecný průběh daný ztrátami třífázového transformátoru 2 a jeho zátěží. Průběh 71 přitom představuje průběh proudu tekoucího v případě zapojení dle obr. 1 do cívky 21, průběh 72 průběh proudu tekoucího do cívky 22 a průběh 73 průběh proudu tekoucího do cívky 23.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

45 1. Způsob eliminace zapínacího proudu třífázového transformátoru (2) při jeho připojování ke zdroji (4) třífázového střídavého proudu, u kterého se před připojením ke zdroji (4) třífázového střídavého proudu přivádí do jednoho vinutí třífázového transformátoru (2) ze zdroje (16) stejnosměrného proudu zapojeného v jedné větvi obvodu zařízení (1) pro magnetování jádra třífázového transformátoru (2) stejnosměrný proud, který magnetuje jádro třífázového transformátoru

50 (2), čímž v něm vytváří magnetický indukční tok předem stanovené velikosti, přičemž třífázový transformátor (2) se připojí ke zdroji (4) třífázového střídavého proudu v okamžiku, kdy fázový úhel napětí zdroje (4) třífázového střídavého proudu dosáhne předem stanovené hodnoty, vyznačující se tím, že třífázový transformátor (2) se po připojení ke zdroji (4) třífá-6CZ 303043 B6 zového střídavého proudu odpojí od zdroje (16) stejnosměrného proudu rozpojením obvodu zařízení (1) pro magnetování jádra třífázového transformátoru (2) stejnosměrným proudem závěrnou polarizací diod (121, 122) zapojených ve dvou paralelních větvích zařízení (1) pro magnetování jádra třífázového transformátoru (2), z nichž každá je propojena s jednou z cívek (22, 23) vinutí

5 třífázového transformátoru (2), v okamžiku, kdy je polarita třífázového střídavého proudu tekoucího do vinutí transformátoru (2) opačná než polarita stejnosměrného proudu přiváděného do vinutí třífázového transformátoru (2) ze zdroje (16) stejnosměrného proudu, nebo vypnutím tranzistoru (14) sériově připojeného k těmto dvěma paralelním větvím, v okamžiku, kdy je polarita třífázového střídavého proudu tekoucího do vinutí transformátoru (2) shodná s polaritou stejnoío směrného proudu přiváděného do vinutí třífázového transformátoru (2) ze zdroje (16) stejnosměrného proudu.
2. Zařízení (1) pro magnetování jádra třífázového transformátoru (2) stejnosměrným proudem, které obsahuje tři navzájem propojené větve, z nichž každá je propojená nebo opatřená proi5 středky pro propojení s jednou cívkou (21, 22, 23, 24, 25, 26) stejného vinutí třífázového transformátoru (2), přičemž jedna z větví tohoto zařízení (1) obsahuje zdroj (16) stejnosměrného proudu, vyznačující se tím, že zbývající dvě větve jsou zapojeny navzájem paralelně a každá z nich obsahuje sériově zapojený odpor (111, 112) a diodu (121, 122), přičemž k těmto větvím je sériově zapojena komutační tlumivka (13) a tranzistor (14) opatřený ovládacím pro20 středkem (15) tranzistoru (14), který obsahuje srovnávací obvod a blokovací obvod, přičemž k emitoru tranzistoru (14) je sériově zapojena větev obsahující zdroj (16) stejnosměrného proudu, a ovládací prostředek (15) tranzistoru (14) je propojen s touto větví a současně i s oběma navzájem paralelně zapojenými větvemi.