ES2581866A1 - Sistema de estabilización de tensión de alta precisión y alto rendimiento - Google Patents
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Abstract
Sistema de estabilización de tensión de alta precisión y alto rendimiento. Sistema de estabilización de tensión de alta precisión basado en un autotransformador regulable (1) con toma media y con un dispositivo de regulación (2). La tensión de salida (7) del autotransformador (1) alimenta a un transformador (3). Y, por último, la tensión de salida (8) del transformador (3) se suma a la tensión de la red (5), obteniendo una tensión de salida (6) estabilizada. Adicionalmente existe un sistema de control, que modifica la tensión de salida del estabilizador (6) comparándola con una consigna determinada.
Description
SISTEMA DE ESTABILIZACIÓN DE TENSIÓN DE ALTA PRECISIÓN
Y ALTO RENDIMIENTO
DESCRIPCIÓN
5
Objeto de la Invención
Esta memoria descriptiva se refiere a una solicitud de Patente de Invención relativa a un sistema de estabilización de tensión de alta precisión y alto rendimiento. El fin de este sistema es la obtención de tensiones de salida (6) estabilizadas con mínimas 10 fluctuaciones, todo ello con un alto rendimiento. Adicionalmente este sistema está basado en elementos magnéticos sin la utilización de electrónica de potencia, lo que además origina que la tensión de salida no esté deformada y su tasa de distorsión sea mínima.
15
Campo de la Invención
Esta invención ofrece un sistema eficaz de estabilización de tensión con muy alta precisión y alto rendimiento, sin distorsión de la forma de la tensión. Este tipo de regulador es adecuado para laboratorios de ensayo donde se necesite alimentación de 20 equipos con tensión muy estable con fluctuaciones mínimas.
Antecedentes de la Invención
Los equipos eléctricos tienen un rango de tensión de funcionamiento. Normalmente las 25 fluctuaciones de la tensión de alimentación en las redes son menores que las variaciones que admiten los equipos eléctricos. Sin embargo hay ciertas aplicaciones donde se requiere una tensión de alimentación estable con fluctuaciones mínimas, mucho más pequeñas que las de las redes eléctricas.
30
La invención que aquí se presenta se encuentra en el grupo de los estabilizadores de tensión basados en elementos electromagnéticos.
Conviene tener en cuenta una serie de patentes relacionadas con la invención:
- La patente con número de publicación 2 179 764, referente a un sistema estabilizador de tensión para aplicaciones de transporte y distribución de energía eléctrica, se trata de un estabilizador no continuo basado en un autotransformador con tomas. 5
- La patente con número de publicación 2 302 407, referente a un sistema estabilizador de tensión de corriente alterna para instalaciones de alumbrado y procedimiento de control en lazo cerrado con modulación por amplitud de pulsos. 10
- La patente con número de publicación 2 123 416 “Sistema de regulación de tensión eléctrica”. Este sistema basa su funcionamiento en la regulación de tensión mediante autotransformadores o triacs. 15
Descripción de la Invención
La presente invención se refiere a un estabilizador de tensión para obtener tensiones con oscilaciones mínimas de tensión. 20
La estabilización de tensión se basa en la utilización de:
-Autotransformador regulable con toma media
-Transformador 25
-Sistema de control.
Autotransformador (1)
El autotransformador regulable (1) dispone de un contacto móvil y una toma en el 30 punto medio. El autotransformador (1) debe tener un dispositivo de ajuste (2) que permite regular la posición del contacto móvil.
Por tanto la tensión de salida (7) depende del número de espiras entre el contacto móvil y la toma media. 35
El autotransformador (1) se alimenta directamente con la tensión de la red (5). La tensión de salida (7) tiene valores diferentes en función de la posición del contacto móvil.
5
Si el contacto móvil se encuentra en la mitad del arrollamiento, la tensión de salida (7) es nula. Sin embargo, según se aleja del punto medio la tensión de salida (7) puede alcanzar la mitad de la tensión de alimentación de la red si el contacto móvil se desplaza hasta los extremos del arrollamiento. La diferencia es que en un sentido se obtienen tensiones en fase con la tensión de la red y en el otro sentido se obtienen 10 tensiones en contrafase.
Transformador (3)
Para obtener una mayor precisión en la estabilización de tensión se utiliza un 15 transformador de relación adecuada.
El devanado secundario del transformador se conecta en serie con la tensión de la red (5). De esta forma la tensión de salida (6) es la suma vectorial de la tensión de la red (5) y la tensión del secundario (8). 20
La tensión para alimentar el devanado primario del transformador es la tensión de salida (7) del autotransformador. Por lo tanto la tensión de salida (6) puede verse aumentada o disminuida en función de la posición del contacto móvil del autotransformador (1) 25
Normalmente el transformador será reductor que permite aumentar o disminuir con tensiones muy pequeñas la tensión de la red (6).
Sistema de control (4) 30
El sistema de control (4) regula el valor de la tensión de salida (6) comparándola con la consigna deseada. Para ello debe enviar órdenes al dispositivo de ajuste (2) del autotransformador (1). De forma que modifique la posición del devanado móvil y por tanto la tensión de salida (7) del autotransformador y la tensión de salida del estabilizador (6).
Alto rendimiento
5
Este estabilizador está basado en la inyección de una tensión (8) en serie con la tensión de la red (5). La potencia de los elementos del estabilizador, autotransformador (1) y transformador (3) es proporcional a la corriente de la carga conectada a la salida del estabilizador, y a la tensión que es necesario inyectar para compensar las fluctuaciones de la red. Por lo tanto se trata de una potencia pequeña 10 en comparación con la potencia de la carga. Esto provoca que los elementos (1) y (3) tengan unas pérdidas también pequeñas en comparación con la potencia de la carga, y por tanto tenga un alto rendimiento.
Alta Precisión 15
Para tener una alta precisión el estabilizador debe ser capaz de modificar la tensión de salida (6) en valores muy pequeños. Para ello gracias a la utilización del transformador (3) la tensión (8) que se suma a la de la red (5), puede ser todo lo pequeña que se desee, y por tanto se puede obtener una muy alta precisión. 20
Breve descripción de las figuras
A continuación se adjunta una serie de figuras para caracterizar con más detalle el sistema descrito y facilitar su comprensión. En particular se añaden las figuras 25 correspondientes al sistema concreto para el caso de alimentación trifásica.
Figura 1: Esquema del sistema de estabilización de tensión en el que se enumeran:
1. Autotransformador regulable con toma media 30
2. Dispositivo de regulación del autotransformador (1): se trata de un motor con posibilidad de giro en los dos sentidos
3. Transformador
4. Sistema de control
5. Tensión de entrada de la red eléctrica
6. Tensión de salida estabilizada
7. Tensión de salida del autotransformador (1) entre la toma media y el contacto móvil
8. Tensión de salida del transformador (3) 5
Figura 2: Esquema de una posible realización preferente del sistema de estabilización de tensión en el que se enumeran el que se recogen:
2. Dispositivo de regulación del autotransformador (1) 10
9. Convertidor de tensión alterna, para generar una señal de medida de la tensión de salida del estabilizador.
10. Regulador de tres estados con dos salidas subir/bajar, que atacan a la alimentación del motor del dispositivo de regulación (2), para que gire en ambos sentidos. 15
Descripción detallada de un modo de realización preferente de la invención
A continuación, a modo de ejemplo se describe una de las posibles realizaciones del estabilizador de tensión. 20
Estabilizador con autotransformador motorizado con toma media, regulador de tres estados y convertidor de tensión
Para esta realización preferente se utilizará un autotransformador con toma media (1) 25 y cuyo un dispositivo de regulación (2) es un motor con posibilidad de giro en ambos sentidos. La tensión de salida (7) del autotransformador se toma entre la toma media y el contacto móvil, y aumenta o disminuye según el motor del dispositivo de regulación gire en un sentido u otro.
30
El sistema de control (4), se realiza mediante un convertidor de medida (9) que genera una señal de medida de la tensión de salida del estabilizador (6). La señal de medida entra en un regulador de tres estados (10), y es comparada con una determinada consigna para generar órdenes de subir y bajar. Estas órdenes atacan a la alimentación del motor del dispositivo de regulación (2), para que gire en ambos sentidos y por lo tanto suba o baje la tensión de salida.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1. Sistema de estabilización de tensión de alta precisión basado únicamente en elementos electromagnéticos, caracterizado porque comprende:5a) un autotransformador regulable (1) con toma media y con un dispositivo de regulación (2) de su tensión de salida (7), este autotransformador está alimentado directamente con la tensión de la red (5),b) un transformador (3) cuyo devanado primario es alimentado con la tensión de salida (7) del autotransformador (1) y en cuyo devanado secundario se 10 induce una tensión (8) que se suma a la tensión de entrada (5) dando origen a la tensión de salida (6),c) un sistema de control (4) que a partir de la medida de la tensión de salida (6) ajusta el dispositivo de regulación (2) del autotransformador (1), de forma que regula la tensión de salida (6) al valor deseado. 15
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201531892A ES2581866A1 (es) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Sistema de estabilización de tensión de alta precisión y alto rendimiento |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201531892A ES2581866A1 (es) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Sistema de estabilización de tensión de alta precisión y alto rendimiento |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2581866A1 true ES2581866A1 (es) | 2016-09-07 |
Family
ID=56843208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201531892A Withdrawn ES2581866A1 (es) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | Sistema de estabilización de tensión de alta precisión y alto rendimiento |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2581866A1 (es) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2966626A (en) * | 1959-08-19 | 1960-12-27 | Itt | Line voltage regulator |
| US3226628A (en) * | 1963-02-04 | 1965-12-28 | Forbro Design Corp | Alternating current voltage/current regulated power supply |
| US4554502A (en) * | 1983-05-06 | 1985-11-19 | Frederick Rohatyn | Power factor correction system |
| CN202948354U (zh) * | 2012-10-31 | 2013-05-22 | 宝应企业有限公司 | 高功率交流稳压器改良结构 |
-
2015
- 2015-12-23 ES ES201531892A patent/ES2581866A1/es not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Recuperado de EPOQUE, Base de datos EPODOC AN CN202948354 U & CN 202948354 U (POWEREX ENTPRCO LTD) 22.05.2013.Resumen; figura * |
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Legal Events
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| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20161122 |