FI120991B - Method and apparatus for regulating mains voltage - Google Patents

Method and apparatus for regulating mains voltage Download PDF

Info

Publication number
FI120991B
FI120991B FI20085558A FI20085558A FI120991B FI 120991 B FI120991 B FI 120991B FI 20085558 A FI20085558 A FI 20085558A FI 20085558 A FI20085558 A FI 20085558A FI 120991 B FI120991 B FI 120991B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
npri
open
voltage
closed positions
switches
Prior art date
Application number
FI20085558A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20085558A (en
FI20085558A0 (en
Inventor
Heikki Pienisaari
Original Assignee
Ensto Sekko Oy
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ensto Sekko Oy filed Critical Ensto Sekko Oy
Priority to FI20085558A priority Critical patent/FI120991B/en
Publication of FI20085558A0 publication Critical patent/FI20085558A0/en
Priority to RU2009121407/07A priority patent/RU2009121407A/en
Publication of FI20085558A publication Critical patent/FI20085558A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI120991B publication Critical patent/FI120991B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F5/00Systems for regulating electric variables by detecting deviations in the electric input to the system and thereby controlling a device within the system to obtain a regulated output
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/02Auto-transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

Menetelmä ja laite verkkojännitteen säätämiseksi Keksinnön ala 5 Sähkönsiirtoverkot pyritään suunnittelemaan ja mitoittamaan siten, että kuluttajien saama sähkö olisi riittävän hyvälaatuista ja siirtoverkon kustannukset kuitenkin alhaiset. Ongelmana ovat kuitenkin usein esimerkiksi haja-asutusalueiden pitkät etäisyydet muuntamoilta asiakkaille sekä erittäin suuria hetkellistehoja ottavat käyttökuormat. Tällöin pitkissä siirtojohdoissa syntyy 10 suhteellisesti suuri hetkellinen jännitteen alenema eli jännitekuoppa esimerkiksi sähkömoottoria käynnistettäessä hitsattaessa tai puita klapikoneella pilkottaessa. Tällaiset jännitekuopat ovat varsin kiusallisia, koska ne näkyvät usein valojen välkyntänä. Pahimmillaan ne saattavat aiheuttaa sähkölaitteiden sammumista ja/tai uudelleen käynnistymistä. Elektroninen laite voi jopa 15 vikaantua, ellei sitä ole suojattu tällaiselta alijännitetilanteelta.FIELD OF THE INVENTION 5 The aim is to design and dimension power transmission networks so that the electricity received by consumers is of sufficiently good quality and yet the transmission network costs are low. However, there are often problems such as long distances from substations to substations to customers and very high transient loads. This causes a relatively large momentary voltage drop in the long transmission lines, i.e., a voltage drop, for example, when starting an electric motor when welding or chopping trees with a flapper. Voltages like this are quite embarrassing because they often appear as flickering lights. At worst, they may cause the electrical equipment to shut down and / or restart. An electronic device can fail up to 15 if it is not protected against such undervoltage.

Suuri sähkönkulutus, esimerkiksi kovalla pakkasella, saattaa myös aiheuttaa arvioitua huomattavan jännitealeneman huippukuormitustilanteissa. Tällöin jännite voi olla pitkiäkin aikoja alle sallitun jännitetason, esimerkiksi alle 207 20 V.High electricity consumption, for example in severe frost, can also cause an estimated significant voltage drop in peak load situations. In this case, the voltage may be below the permissible voltage level for extended periods of time, for example, below 207 20 V.

Tunnettu tekniikkaPrior art

Verkkojännitteen laadun parantamiseksi on kehitetty useita menetelmiä. Jän-25 nitteen pienentämiseksi tai korottamiseksi on käytetty tunnetusti perinteistä säästömuuntajaa (autotransformer), joka on esitettynä kuviossa 1. Tällaisen säästömuuntajan etuna muuntajaan verrattuna on se, että se voidaan mitoittaa merkittävästi muuntajaa pienemmäksi. Jos esimerkiksi tarvitaan 10%:n lisäys jännitteeseen, voidaan säästömuuntaja rakentaa huomattavasti pie-30 nemmäksi, koska se käsittelee vain 10% suuruista teho-osuutta kuormalle menevästä tehosta, ja 90%:n teho-osuus kuormalle tulee suoraan verkosta, 2 kun taas normaalin muuntajan on aina siirrettävä itse koko teho tulopuolelta lähtöpuolelle.Several methods have been developed to improve the quality of the mains voltage. The conventional autotransformer, shown in Figure 1, is known to be used to reduce or increase the bandwidth, as shown in Figure 1. The advantage of such a power transformer over the transformer is that it can be sized significantly smaller than the transformer. For example, if a 10% increase in voltage is required, the power transformer can be built much smaller than 30, since it handles only 10% of the power consumed by the load, and 90% of the power comes directly from the grid, 2 the transformer must always transfer all power itself from the input side to the output side.

Pelkkä jännitteen nostaminen tai laskeminen ei kuitenkaan pysyvästi auta 5 välkyntäongelmiin, eikä aina edes ali- tai ylijänniteongelmiin. Sähkönlaadun parantamiseksi on säästömuuntajan toimittava aktiivisesti ja säädettävä jän-nitekorotuksen tai -alennuksen määrää kompensoiden verkon häiriöitä.However, simply raising or lowering the voltage does not permanently help with flicker problems, and not always with undervoltage or overvoltage problems. To improve the quality of electricity, the power transformer must be active and adjust the amount of voltage increase or reduction to compensate for network disturbances.

Norjalainen yhtiö Magtech AS onkin kehittänyt tällaisen säädettävän laitteen, 10 joka perustuu säästömuuntaja-periaatteeseen (julkaisu WO 2007/035110 AI). Tämän patenttihakemuksen mukaisessa laitteessa lähtöjännitteen säätäminen tapahtuu erillisen DC-jännitteellä kyllästettävän kuristimen induktiivi-suutta muuttamalla. Lisättävä kuristin on kytketty kiinteästi säästömuuntajan ensiökäämin kanssa sarjaan.Indeed, the Norwegian company Magtech AS has developed such an adjustable device 10, based on the principle of a power transformer (WO 2007/035110 AI). In the device according to this patent application, the output voltage is controlled by changing the inductance of a separate DC-impregnated choke. The choke to be added is connected in series with the primary transformer winding.

1515

Koska kuristimen kyllästysasteen muuttaminen vie aikaa, tapahtuu nopeaan jännitteen muutokseen reagointi viiveellä (vasteaika 150-300 ms). Menetelmä on siis aivan liian hidas korjaamaan nopean (alle 20 ms) jännitevaihtelun aiheuttamaa välkyntää. Sen sijaan kyseisellä menetelmällä on ikävä taipumus 20 lisätä verkkojännitteeseen säröilyä. Se on myös erittäin painava ja aiheuttaa paljon tehohäviötä. Tunnetun tekniikan mukainen muuntajatoteutus on myös kustannuksiltaan kallis. Laite aiheuttaa hitautensa vuoksi lähtöön ylijännit-teen ja siten siihen kytkettyjen laitteiden vikaantumisvaaran. Jos esimerkiksi tulojännite on ollut pitkään 190 V, eli esimerkiksi kauemmin kuin 300 ms, on 25 laite korottanut lähtöjännitteen noin 232 V:iin. Mikäli laitteelle tuleva jännite nyt nouseekin nopeasti esimerkiksi nimellisarvoonsa 230 V, nousee samalla myös laitteen antama jännite samassa suhteessa noin 278 V:iin tehden sen vieläpä yli 150 ms:n ajaksi.Because it takes time to change the degree of saturation of the inductor, there is a delay in responding to a rapid voltage change (response time 150-300 ms). Thus, the method is far too slow to compensate for flicker caused by rapid (less than 20 ms) voltage fluctuations. Instead, such a method tends to add a crack to the mains voltage. It is also very heavy and causes a lot of power loss. The implementation of a prior art transformer is also expensive. Because of its slowness, the device poses a risk of overvoltage to the output and hence of equipment connected thereto. For example, if the input voltage has been 190 V for a long time, for example longer than 300 ms, the device has increased the output voltage to about 232 V. If the voltage supplied to the device now rises rapidly, for example, to a nominal value of 230 V, the voltage supplied by the device will also rise in the same proportion to about 278 V, making it even longer than 150 ms.

30 Sähköverkoissa esiintyviä transienttijännitteitä vastaan suojaudutaan esimerkiksi varistoreilla. Yleisesti 230 V:n vaihtojännitteellä toimivassa laitteessa käytetään yleensä 275 V:n varistoreita. Kuitenkin varistorit toimivat hyvin 3 vain lyhytaikaisten transienttijännitteiden rajoittamisessa niiden pienen energian sietokyvyn takia.30 For example, varistors protect against transient voltages in power networks. Generally, a 230V AC device typically uses 275V varistors. However, varistors work well 3 only for limiting transient transient voltages due to their low energy tolerance.

Keksinnön lyhyt selostus 5BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION 5

Keksinnön ansiosta toteutetaan edullisesti säästömuuntajaan ja sitä portaittaisella säädöllä kytkinkomponenteilla ohjaavaan elektroniikkaan perustuva laite laadultaan hyvän verkkosähkön muodostamiseksi. Tämä laite voidaan tuoda myös lähelle sähkön kuluttajaa sen pienen kokonsa vuoksi. Tämä saa-10 vutetaan menetelmällä verkkojännitteen muodostamiseksi säästömuuntajalla. Menetelmässä säädetään verkkojännitettä haluttuun arvoon siten, että käytetään kytkimiä SI ja S4 sarjaa n kytkettyinä toisiinsa nähden, ja ainakin yhtä ensiökäämiä Npri_l siten, että käytetään kytkintä SI ensiökäämin Npri_l rinnalla kytkettäväksi auki- ja kiinnitiloihin jännitelähteen ensimmäiseen na-15 paan nähden ja käytetään kytkintä S4 ensiökäämin Npri_l kanssa sarjassa kytkettäväksi auki- ja kiinnitiloihin jännitelähteen toiseen napaan nähden, mitataan verkkojännitteen tasoa, ja ohjataan mitatun verkkojännitteen tason perusteella mainittuja kahta kytkintä SI ja S4 auki- ja kiinnitiloihin halutun tasoisen lähtevän verkkojännitteen muodostamiseksi toisiokäämin Nsec kaut-20 ta.The invention advantageously provides a device based on a power transformer and stepwise controlled by switching components for generating high-quality mains electricity. This device can also be brought close to the consumer of electricity because of its small size. This is obtained by a method for generating a mains voltage with a power transformer. The method adjusts the mains voltage to the desired value by using switches SI and S4 series n connected to each other and using at least one primary winding Npri_l by using a switch SI in parallel with the primary winding Npri_l to connect to the open and closed states of the first na-15min. In series with Npri_1 for switching to open and closed states relative to the other terminal of the voltage source, measuring the line voltage level and controlling said two switches S1 and S4 to the open and closed states to generate the desired level output voltage across the secondary winding Nsec.

Keksinnön kohteena on myös säästömuuntaja käsittäen ensiöpuolen ja toi-siopuolen verkkojännitteen muodostamiseksi. Säästömuuntaja käsittää lähtö-jännitteensä säätämiseksi haluttuun arvoon ainakin yhden ensiökäämin 25 Npri_l ja sarjaa nkytketysti toisiinsa nähden kytkimet SI ja S4 järjestettyinä siten, että kytkin SI on ensiökäämin Npri_l rinnalla kytkettävänä auki- ja kiinnitiloihin jännitelähteen ensimmäiseen napaan nähden ja kytkin S4 on ensiökäämin Npri_l kanssa sarjassa kytkettävänä auki- ja kiinnitiloihin jännitelähteen toiseen napaan nähden, ja säätöjärjestelyn verkkojännitteen tason 30 mittaamiseksi ja mainittujen ainakin kahden kytkimen SI ja S4 ohjaamiseksi mitatun verkkojännitteen tason perusteella auki- ja kiinnitiloihin halutun ta- 4 soisen verkkojännitteen muodostamiseksi toisiopuolen toisiokäämin Nsec kautta.The invention also saving transformer comprising a primary side, the primary side and brought to form a network voltage. To adjust its output voltage to the desired value, the transformer comprises at least one primary winding 25 Npri_l and a series of switches S1 and S4 coupled to each other arranged such that the switch S1 is parallel to the the open and closed states of the voltage source relative to the second terminal, and a control arrangement of the mains voltage 30 for measuring the level of said at least two switches SI and S4 are measured for controlling the supply voltage on the basis of the level of the open and closed conditions to form a desired level 4 swampy secondary side of the mains voltage via the secondary winding nsec.

Keksintö perustuu kytkinjärjestelyyn, joka on järjestetty ensiökäämien kanssa 5 sarja- ja rinnankytkentöihin, ja kytkimiä ohjataan auki- ja kiinnitiloihin käyttäen säätöjä rjestelyä, joka seuraa säästömuuntajan ensiö- tai toisiopuolelle tulevan verkkojännitteen tasoa. Säätöjärjestelyllä toteutettava kytkinten ohjaus aukitilaan eli johtamattomaan tilaan ja kiinnitilaan eli johtavaan tilaan suoritetaan verkkojännitteen mitattuun tasoon perustuen tai muulla tavoin 10 muodostettuun referenssijännitteeseen perustuen tai jännitteen aaltomuotoon perustuen.The invention is based on a switch arrangement arranged with the primary windings 5 in series and parallel connections, and the switches are controlled to open and closed positions using a control arrangement which follows the level of the mains voltage to the primary or secondary side of the transformer. The control of the switches by means of a control arrangement to an open state or a non-conductive state and a closed state, i.e. a conductive state, is performed based on the measured voltage of the line voltage or otherwise based on a reference voltage or voltage waveform.

Keksinnön mukainen säästömuuntaja kompensoi pois onnistuneesti ja tarvittaessa nopeasti verkkojännitteen epätasaisuuksia eli jännitteen nousuja ja -15 laskuja estäen verkkojännitteen välkyntää. Keksinnön mukaisesti voidaan toteuttaa sekä ylijännite- että alijännitesuojaus, jännitetason nopea ja pitkäaikainen säätö sekä jännitteen aaltomuodon muokkaus. Lisäksi keksinnön mukaisen säästömuuntajan valmistuskustannukset ovat edulliset verrattuna tunnetun tekniikan mukaiseen toteutukseen tämä mahdollistaen täten, että 20 keksinnön mukainen säästömuuntaja on paremmin hankittavissa potentiaalisiin käyttökohteisiinsa, esimerkiksi harvaan asutuille alueille.The power transformer according to the invention compensates successfully and, if necessary, quickly for unevenness in the mains voltage, i.e. voltage surges and downs, preventing the mains voltage flicker. According to the invention, both overvoltage and undervoltage protection, fast and long-term voltage level control and voltage waveform shaping can be implemented. In addition, the manufacturing cost of the energy-saving transformer according to the invention is advantageous compared to the prior art implementation, thus enabling the energy-saving transformer of the invention to be more readily available for its potential applications, for example, in sparsely populated areas.

Kuvioluettelo 25 Kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista muuntajapiiriä.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1 shows a transformer circuit according to the prior art.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen säästömuuntajan verkkojännitteen säätämiseksi. 1Fig. 2 shows a power transformer according to the invention for controlling the mains voltage. 1

Kuvio 3 esittää jännitekäyränä, mitä sinimuotoiselle verkkojännitteelle tapahtuu keksinnön mukaisessa korjaussäädössä.Figure 3 shows as a voltage curve what happens to a sinusoidal mains voltage in the correction control according to the invention.

55

Kuvio 4 esittää keksinnön ensimmäisen edullisen toteutusmuodon mukaisen säästömuuntajan verkkojännitteen säätämiseksi.Fig. 4 shows a power transformer according to a first preferred embodiment of the invention for controlling the mains voltage.

Kuvio 5 esittää keksinnön ensimmäisen edullisen toteutusmuodon mu-5 kaista verkkojännitteen säätökäyrää.Figure 5 shows a line voltage control curve according to a first preferred embodiment of the invention.

Kuvio 6 esittää keksinnön toisen edullisen toteutusmuodon mukaisen säästömuuntajan verkkojännitteen säätämiseksi.Fig. 6 shows a power transformer according to another preferred embodiment of the invention for controlling the mains voltage.

10 Kuvio 7 esittää keksinnön edullisten toteutusmuotojen mukaisia toteutuksia verkkojännitteen säätämiseksi kolmivaiheisesti toteutettuna.Fig. 7 shows embodiments according to preferred embodiments of the invention for three-phase control of the mains voltage.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 15 Sähköenergian pitkän välimatkan siirto sähköä tuottavalta voimalaitokselta loppukäyttäjälle, kuten esimerkiksi kotitaloudelle, toteutetaan korkeajännitelinjoilla, joilla sähköenergiaa välitetään kolmivaiheisella esimerkiksi 22 kV:n vaihtojännitteellä. Muunnokset korkeajännitteisestä vaihtosähköstä matala-20 jännitteiseksi, esimerkiksi 230V:n, vaihtosähköksi eli loppukäyttäjän verkko-jännitteeksi toteutetaan muuntajilla. Ennen verkkojännitteen välittämistä käyttäjän tarpeisiin sitä säädetään automaattisesti säätyvällä säästömuunta-jalla, jotta varmistetaan verkkojännitteen tason ja laadun olevan sitä käyttäville laitteille ja koneille sopivaa. Taajama-alueella tämä voidaan toteuttaa 25 usealle kotitaloudelle samalla automaattisesti säätyvällä säästömuuntajalla. Harvaan asutun maaseudun maatiloille tai esimerkiksi kesämökeille on voidaan toteuttaa kyseinen muunnos maatila- tai mökkikohtaisella automaattisesti säätyvällä säästömuuntajalla. Näiden tavoitteiden toteuttamiseksi tarjoaa esillä oleva keksintö ratkaisun mahdollistamalla laadukasta verkkojännitet-30 tä muodostavan ja kustannuksiltaan edullisen automaattisesti säätyvän säästömuuntajan toteuttamisen.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The long distance transmission of electrical energy from a power generating power plant to an end user, such as a household, is accomplished by high-voltage power lines that supply three-phase alternating current, such as 22 kV. Converters from high-voltage AC to low-20, for example 230V AC, or end-user mains voltage, are implemented with transformers. Before transmitting the mains voltage to the user's needs, it is controlled by an automatically adjustable power transformer to ensure that the level and quality of mains voltage is suitable for the equipment and machines using it. In an urban area, this can be accomplished for 25 multiple households with the same auto-adjusting savings transformer. For sparsely populated rural farms or, for example, summer cottages, this conversion can be implemented with a farm-or-cottage-specific, auto-adjusting savings transformer. To accomplish these objectives, the present invention provides a solution by enabling the implementation of a high-voltage, low-cost, auto-adjustable power transformer.

66

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen säästömuuntajan verkkojännitteen säätämiseksi. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käyttäen säätöjärjestelyä mitataan säästömuuntajan ensiö- tai toisiopuolelle tulevaa verkkojännitettä, joko sen keski- tai tehollisarvoa, ja valitaan säästömuuntajan ensiökäämi 5 Npri_l aina siten, että säädetään kuorman saama verkkojännite mahdollisimman lähelle haluttua jännitettä säästömuuntajan toisiokäämin Nsec kautta lähteväksi. Kuvio 2 esittää ensiöpuolelle tulevaa verkkojännitettä mittaavaa toteutusta. Keksinnön mukaisessa säästömuuntajassa käytetään aina vähintään kahta kytkintä (SI, S4) ja ainakin yhtä ensiökäämiä (Npri_l) siten, että 10 kytkin SI on ensiökäämin Npri_l rinnalla ja kytkin S4 kytkee ensiökäämin Npri_l jännitelähteen toiseen napaan kuten esimerkiksi nollajohtimeen.Fig. 2 shows a power transformer according to the invention for controlling the mains voltage. In the method according to the invention, using the control arrangement, the mains voltage to the primary or secondary side of the savings transformer is measured, either its average or effective value, and the primary transformer coil 5 Npri_l is always selected so as to adjust the supply voltage to the desired voltage across the output transformer. Figure 2 shows an implementation measuring the mains voltage to the primary side. At least two switches (S1, S4) and at least one primary winding (Npri_1) are always used in the auxiliary transformer according to the invention such that the switch 10 S1 is parallel to the primary winding Npri_1 and the switch S4 switches the primary winding Npri_1 to another terminal such as a neutral.

Kuvio 3 esittää jännitekäyränä, mitä jännitteelle tapahtuu keksinnön mukaisessa korjaussäädössä perustuen mitattavaan tulevaan tai kuorman saamaan 15 verkkojännitteeseen ja ohjattuihin kytkinten tiloihin. Tarkemmin kuvio 3 myös esittää verkkojännitettä mittaavaa ajanjaksoa, jossa kytkinten ohjaus suoritetaan, ja miten ohjauksen mukaisesti tapahtuvat kytkimien tilamuutoksen ajoittuvat. Säästömuuntaja korjaa verkkojännitettä nopeasti, esimerkiksi alle 10 ms:n viiveellä. Keksinnön mukainen toteutus on edullinen myös siksi, 20 että kytkinten tilavaihdot voidaan ajoittaa mitattavan jännitteen huippuarvon kohdalle, jolloin säästömuuntajan magnetointivirta on pienimmillään. Tällä tavoin kytkinten rinnalle kytkettyinä olevat RC-piirit voidaan mitoittaa kooltaan mahdollisimman pieniksi.Figure 3 shows as a voltage curve what happens to the voltage in the correction control according to the invention based on the measurable input or load 15 mains voltage and the controlled switch states. More specifically, Figure 3 also shows the time period measuring the mains voltage at which the switch control is performed and how the switch state changes occur in accordance with the control. The power transformer quickly corrects the mains voltage, for example, with a delay of less than 10 ms. The implementation according to the invention is also advantageous because the switching of the switches can be timed to the peak value of the voltage to be measured, whereby the excitation current of the saving transformer is at its lowest. In this way, the RC circuits connected to the switches can be dimensioned as small as possible.

25 Keksinnön mukainen toteutus on edullinen myös siitä syystä, että sillä on kyky reagoida nopeisiin, esimerkiksi alle 100:n mikrosekunnin kestoisiin, verkon ylijännitteisiin. Mikäli verkkojännitteen hetkellinen arvo ylittää esimerkiksi 350 V (vastaa n. 250 VAC) säästömuuntajan ollessa jännitettä lisäävässä toimintatilassa, se vaihtaa välittömästi toimintatilaan, jossa säästömuuntaja 30 ei vaikuta verkkojännitettä lisäävästi. Tämä toiminnallinen ominaisuus ehkäisee verkon ylijännitteiden aiheuttamia laitevikoja.The implementation according to the invention is also advantageous because it has the ability to react to fast network overvoltages, for example less than 100 microseconds. If the instantaneous value of the mains voltage, for example, exceeds 350 V (equivalent to about 250 VAC) when the transformer is in a voltage boosting mode, it immediately switches to a mode where the auxiliary transformer 30 has no effect on the mains voltage. This feature prevents hardware failures caused by network surges.

77

Kuviossa 4 esitettävällä keksinnön ensimmäisen edullisen toteutusmuodon mukaisella säästömuuntajalla toteutetaan verkkojännitteen säätö jännitettä nostavalla vaikutuksella siten, että ensiöpuolella on kolme käämitystä (Npri_l, Npri_2, Npri_3) ja 4 niitä kytkevää kytkintä (S4, S3, S2 ja SI). En-5 siökäämin (Npri_l) rinnalla olevalla kytkimellä SI on tärkeä merkitys keksinnön tavoitteiden toteuttamisessa, kuten seuraavassa esitetään. Keksinnön kannalta olennaista on, että ainakin yhdellä ensiökäämillä (Npri_l, Npri_2, Npri_3) on rinnalle kytkettävä kytkin SI. Täten keksinnön mukainen toteutus ei ole rajoittunut kuviossa 4 esitettyyn, vaan kytkinten jäijestys voi olla eri-10 lainen.The saving transformer according to the first preferred embodiment of the invention shown in Fig. 4 provides a voltage-boosting control of the mains voltage so that the primary side has three windings (Npri_1, Npri_2, Npri_3) and 4 switches (S4, S3, S2 and SI). The switch S1 adjacent to the En-5 core winding (Npri_1) plays an important role in the realization of the objects of the invention as set forth below. It is essential for the invention that at least one of the primary windings (Npri_1, Npri_2, Npri_3) has a switch S1 connected in parallel. Thus, the embodiment of the invention is not limited to that shown in Figure 4, but the stiffness of the couplings may be different.

Keksinnön ensimmäisen edullisen toteutusmuodon mukaisella laitteella toteutetaan neliportainen lisäjännite säästömuuntajalta lähtevän vaihtojännitteen vaiheeseen esimerkiksi siten, että ensimmäisessä säätöportaassa lisäjännite-15 vaikutus on 0 %, kun säästömuuntajalle tulevan vaihtojännitteen vaihejänni-te on yli 222 V, toisessa säätöportaassa lisäjännitevaikutus on + 6.7 %, kun tuleva vaihejännite on välillä 209 -222 V, kolmannessa säätöportaassa lisäjännitevaikutus on + 13.4 %, kun tuleva vaihejännite on välillä 197 - 209 V ja neljännessä säätöportaassa lisäjännitevaikutus on + 20 %, kun tuleva vai-20 hejännite on alle 197 V.The device according to the first preferred embodiment of the invention provides a four-stage auxiliary voltage to the AC output voltage output from the transformer, e.g. between 209 -222 V, the third control stage has an auxiliary voltage effect of + 13.4% when the incoming phase voltage is between 197 and 209 V and the fourth control stage an auxiliary voltage effect of + 20% when the incoming phase voltage is less than 197 V.

Valittaessa laitteen jännitteen lisäyskyvyksi (B) esimerkiksi 20% seuraavasta kaavasta, jossa lisäjännitevaikutus B=20%, voidaan laskea, että: 25 Vini= (1-(Β/2)/3)χ230 V = 222.3 V, mikä tarkoittaa, että verkkojännitteen alittaessa arvon 222.3 V kytketään kytkin S2 johtavaan tilaan, jolloin säästömuuntajalta lähtevä jännite nousee seuraavassa kaavassa laskettavaan arvoon, kun B=20 %: 30For example, by selecting the device's voltage boost capability (B) at 20% from the following formula, where the auxiliary voltage effect B = 20%, it can be calculated that: 25 Vini = (1- (Β / 2) / 3) χ230 V = 222.3 V, below 222.3 V, switch S2 is connected to a conductive state, whereby the voltage output from the auxiliary transformer rises to the value calculated in the following formula when B = 20%: 30

Vouti = (l+B/3) x (1-Β/6)χ230 V = (1+B/6-B2 /18)x230 V = 237.2 V.Vouti = (l + B / 3) x (1-Β / 6) χ230 V = (1 + B / 6-B2 / 18) x230 V = 237.2 V.

88

Verkkojännitteen ollessa esimerkiksi yli 222 V:n, laite ei nosta lähtevää jännitettä. Tällöin kytkin SI on kiinni. Se estää säästömu unta jaa toimimasta käänteisellä tavalla, jolloin toisiokäämi Nsec toimisi ikään kuin ensiökääminä ja ensiökäämit toisiokäämeinä. Tällöin kytkinten S2, S3 ja S4 jännitteet olisivat 5 erittäin suuria, mikä olisi kyseisille kytkinelementeille erittäin vaikea tilanne. Vaikein tilanne olisi sähköverkkoon kytkentähetkellä, jolloin esimerkiksi kapa-sitiivisella kuormalla koko verkkojännite jäisi toisiokäämin Nsec ylitse. Keksinnön mukaisilla toteutuksilla tällaiset tilanteet estetään.For example, if the mains voltage exceeds 222 V, the output voltage will not be raised by the device. Then the switch SI is closed. It prevents the dormant sleeper from operating in an inverse manner, whereby the secondary winding Nsec acts as a primary winding and the primary windings as a secondary winding. The voltages of the switches S2, S3 and S4 would then be very high, which would be a very difficult situation for the switch elements in question. The most difficult situation would be at the time of connection to the mains, where, for example, under capacitive load, the entire mains voltage would remain above the secondary winding Nsec. The embodiments of the invention prevent such situations.

10 Keksinnön ensimmäisessä edullisessa toteutusmuodossa kytkimen SI virta on ISl = B*I|oad + Imag , missä I|0ad on kuorman (load) virta, Imag säästömuuntajan magnetointivirta 15 ja B lisäjännitevaikutus.In a first preferred embodiment of the invention, the current of the switch S1 is IS1 = B * I | oad + Imag, where I | 0ad is the load current, the Imag auxiliary transformer magnetizing current 15 and B an additional voltage effect.

Jos säästömuuntajalle tulevan vaihtojännitteen vaihejännite edelleen laskee esimerkiksi alle arvon:If, for example, the phase-to-phase voltage of the AC input voltage to the power transformer continues to fall below:

20 Vin2 = Vini/(l+2B/3) = [(l+B/3)x(l-B/6)/(l+2B/3)]x230 V= 209.3 V20 Vin2 = Vini / (l + 2B / 3) = [(l + B / 3) x (l-B / 6) / (l + 2B / 3)] x230 V = 209.3 V

, kun B=20%, avataan kytkin S2 ja suljetaan kytkin S3. Tällöin lähtöjännite nousee arvosta 209.3 V arvoon 25 Vout2= (l+2B/3)x209.3 V= 237.2 V., when B = 20%, open switch S2 and close switch S3. The output voltage then increases from 209.3 V to 25 Vout2 = (l + 2B / 3) x209.3 V = 237.2 V.

Jos tuleva jännite edelleen laskee esimerkiksi alle arvon:For example, if the incoming voltage drops below this value:

Vin3= Vin2/(1+B)= [(1+B/3)x( 1 -B/6)/( 1+B)]x230V= 197.6 V, 30 avataan kytkin S3 ja kytketään kytkin S4. Tällöin lähtöjännite nousee arvoon 9Vin3 = Vin2 / (1 + B) = [(1 + B / 3) x (1 -B / 6) / (1 + B)] x230V = 197.6V, open switch S3 and connect switch S4. The output voltage then rises to 9

Vout3=(l+B)xVin = 237.2 V.Vout3 = (l + B) xVin = 237.2 V.

Keksinnön ensimmäisessä edullisessa toteutusmuodossa verkkojännite voisi pudota esimerkiksi 172.5 V: iin ennen kuin lähtöjä n n ite saavuttaisi rajan 207 5 V, joka on verkkojännitteelle kansainvälisessä standardissa (EN 50160) määritelty alaraja.In a first preferred embodiment of the invention, the mains voltage could drop to 172.5 V, for example, before the outputs reach a limit of 207 5 V, which is a lower limit for mains voltage as defined in the international standard (EN 50160).

Kuvio 5 esittää keksinnön ensimmäisen edullisen toteutusmuodon mukaista verkkojännitteen neliportaista säätökäyrää kiinteällä viivalla esitettynä. Kat-10 koviiva esittää, mitä verkkojännitteelle tapahtuisi kyseisessä esimerkissä ilman säätöä.Fig. 5 shows a four-stage line voltage control curve according to a first preferred embodiment of the invention, shown by a solid line. The Kat-10 diatribe shows what would happen to the mains voltage in this example without adjustment.

Kuvio 6 esittää keksinnön toisen edullisen toteutusmuodon mukaisen sääs-tömuuntajan, jolla toteutetaan verkkojännitteen säätö myös jännitettä alen-15 tavalla vaikutuksella, esimerkiksi 0-20 %:n alennusvaikutuksen alueella. Siinä on lisättynä neljä kytkintä S5, S6, S7 ja S8, joista kytkimet S5 ja S8 sekä S6 ja S7 ovat järjestetyt pareittain samanaikaisesti toimiviksi. Kytkinparin S5 ja S8 ollessa suljettuna on kytkinpari S6 ja S7 vastaavasti avoimena ja päinvastoin. Tällä tavoin ensiökäämin Npri_l polariteetti eli suunta voidaan muuttaa 20 toisiokäämiin Nsec nähden. Tällä tavoin kytkinparin S5 ja S8 ollessa suljettu lähtöjännitettä nostetaan ja vastaavasti kytkinparin S6 ja S7 ollessa suljettu lähtöjännitettä lasketaan.Fig. 6 shows a saving transformer according to another preferred embodiment of the invention, which also provides a voltage reduction of the mains voltage by effect, for example in the range of 0-20% reduction effect. It includes four switches S5, S6, S7 and S8, of which the switches S5 and S8, and S6 and S7 are arranged in pairs to operate simultaneously. With the coupling pair S5 and S8 closed, the coupling pair S6 and S7 are respectively open and vice versa. In this way, the polarity or direction of the primary winding Npri_l can be changed to 20 secondary windings relative to Nsec. In this way, when the switch pair S5 and S8 are closed, the output voltage is increased and, when the switch pair S6 and S7 are closed, the output voltage is lowered.

Keksinnön toisen edullisen toteutusmuodon mukaista lähtöjännitettä pienen-25 tävää toteutusta voidaan käyttää myös ylijännitesuojaukseen. Kuviossa 6 esitetyllä jännitettä alentavalla toteutuksella saadaan käyttölaite toimimaan esimerkiksi 330 V jännitteellä, jonka keksinnön mukainen säästömuuntaja pudottaa noin 265 V:iin. Kyseisen säästömuuntajan elektroniikan toiminnan mukaisesti voidaan lähtöjännitettä ylijännitetilanteessa alentaa erittäin nope-30 asti; jopa alle 100:ssa mikrosekunnissa täten mahdollistaen tehokkaan ylijännitesuojauksen yhdessä varistoreiden kanssa käytettynä.An output voltage reduction embodiment according to another preferred embodiment of the invention may also be used for overvoltage protection. The voltage-lowering embodiment shown in Fig. 6 causes the drive to operate, for example, at a voltage of 330 V, which is dropped by the power transformer according to the invention to about 265 V. According to the operation of the electronics of the said transformer, the output voltage in the case of an overvoltage can be reduced to a very high speed; up to less than 100 microseconds, thus providing effective overvoltage protection when used in conjunction with varistors.

1010

Niissä keksinnön mukaisissa toteutuksissa, joissa on useampi kuin yksi en-siökäämi, voi ensiökäämin rinnalle kytkettävä kytkin sijaita eri ensiökäämien kohdalla kuten myös yhden tai useamman ensiökäämin kanssa sadassa oleva kytkin tai kytkimet. Edellä esitetyt keksinnön edulliset toteutusmuodot ja nii-5 hin liittyvät kuviot ovat täten esimerkinomaisia, joissa kytkin SI sijaitsee edullisesti käämitykseltään lyhyimmän ja paksuimman ensiökäämin Npri_l rinnalle kytkettynä.In embodiments of the invention having more than one primary winding, a switch coupled to the primary winding may be located at different primary windings as well as a switch or switches of one hundred with one or more primary windings. The above preferred embodiments of the invention and the figures related thereto are thus exemplary, wherein the switch S1 is preferably located adjacent to the shortest and thickest primary winding Npri_1.

Kuvio 7 esittää keksinnön edullisten toteutusmuotojen mukaisia toteutuksia 10 verkkojännitteen säätämiseksi kolmivaiheisesti toteutettuna. Kolmivaiheinen toteutus käsittää kolme säästömuuntajayksikköä, jotka kolaavat eri vaiheiden jännitteitä.Fig. 7 illustrates embodiments 10 for controlling a mains voltage in three phases according to preferred embodiments of the invention. The three-phase implementation comprises three power transformer units that knock on the voltages of the various phases.

Keksinnön mukaisella toteutuksella voidaan toteuttaa myös kannettavaa mal-15 lia oleva säästömuuntaja, joka koijaa yhden vaiheen verkkojännitettä esimerkiksi jonkin herkän laboratoriolaitteen käyttötarpeeseen. Vastaavasti voidaan toteuttaa esimerkiksi kannettava "mökkimalli" aggregaatin generoiman jännitteen siistimiseksi hyvänlaatuiseksi mökkilaitteita varten.An embodiment of the invention may also provide a portable transformer, which combines a single-phase mains voltage with, for example, the need to operate a sensitive laboratory device. Similarly, for example, a portable "cottage model" may be implemented to clean up the voltage generated by the assembly for benign cottage equipment.

20 Koska käytännössä säästömuuntajassa ilmenee aina jonkin verran hajainduk-tanssia, on jokaisen kytkimen rinnalle oltava kytkettynä RC-piiri eli vastuksen ja kondensaattorin sarjaankytkentä, minkä tehtävä on siis pienentää hajain-duktanssin synnyttämiä jännitepiikkejä.20 In practice, since there is always some stray inductance in the power transformer, each switch must be connected with an RC circuit, that is, a resistor and capacitor serial connection, thus reducing the voltage peaks generated by the spreading ductance.

25 Edellä kuvatuissa keksinnön mukaisissa toteutusmuodoissa säästömuuntaja käsittää säätöjärjestelyn, jolla seurataan säästömuuntajan ensiöpuolelle tulevan tai siltä lähtevän jännitteen tasoa. Säätöjärjestely käsittää mittauselekt-roniikan jännitteen tason seurantaan sekä kytkimet ja kontrollilogiikan elektroniikan eli mikrokontrollerin, jolla mainittuun seurantaan perustuen ohjataan 30 kytkimiä aukitiloihin, joissa kytkimet ovat johtamattomia, ja kiinnitiloihin, joissa kytkimet ovat johtavissa tiloissa, toteuttamaan keksinnön mukaisia verkkojännitteen säätöjä. Kytkimet toteutetaan kytkintransistoreina esimer- 11 kiksi bibolaaritransitoreina, IGBT-transistoreina (Insulated Gate Bibolar Transistors) tai edullisimmin FET-elektroniikalla (Field Effect Transistors) kuten MOSFET-transistoreilla tai JFET-transistoreilla, joilla toteutetaan jänniteohja-tut kytkintoteutukset keksinnön mukaisiin toteutuksiin.In the embodiments of the invention described above, the auxiliary transformer comprises a control arrangement for monitoring the level of voltage to or from the primary side of the auxiliary transformer. The control arrangement comprises measuring electronics for monitoring the voltage level as well as switches and control logic electronics, i.e. a microcontroller, which, based on said monitoring, controls the switches in open states where the switches are nonconductive and in fixed states where the switches are conductive. The switches are implemented as switching transistors, for example bibolar transistors, IGBTs (Insulated Gate Bibolar Transistors) or most preferably FET electronics (Field Effect Transistors) such as MOSFETs or JFETs for implementing voltage-controlled switches according to the invention.

55

Keksinnön mukaisen säästömuuntajan toteutuksiin voidaan myös integroida sähköenergian kulutusmittari sekä sähkön laatua mittaava elektroniikka. Nämä voidaan integroida esimerkiksi mikrokontrolleriin yhdistäen siihen myös tarvittavan näyttölaitteen ja/tai käyttöliittymän.The energy transformer according to the invention can also be integrated with an electricity meter and electronics for measuring the quality of electricity. These can be integrated, for example, into a microcontroller, including the necessary display device and / or user interface.

1010

Vaikka keksintöä on edellä selostusosassa kuvattu viitaten kuvioihin, ei keksintö ole kuitenkaan rajoittunut selostusosaan ja kuvioihin vaan keksintöä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.Although the invention has been described above in the description with reference to the figures, the invention is not limited to the description and the figures, but may be modified within the scope of the appended claims.

Claims (12)

1. Förfarande för alstring av nätspänning med en spartransformator, känne-tecknat därav, att i förfarandet regleras nätspänningen tili det önskade vär- 5 det sä, att: - kopplare SI och S4 används seriekopplade relativt varandra, och ätminsto-ne en primärspole Npri_l sä, att kopplaren SI används parallellt med primär-spolen Npri_l för att kopplas i öppet- och stängtlägen relativt spänningskäl- 10 lans första pol och kopplaren S4 används i serie med primärspolen Npri_l för att kopplas i öppet- och stängtlägen relativt spänningskällans andra pol, - nätspänningens nivä mäts, och 15. pä basen av den uppmätta nätspänningen regleras nämnda tvä kopplare SI och S4 i öppet- och stängtlägen för att alstra en utgäende nätspänning av önskad nivä via sekundärspolen Nsec.1. A method for generating mains voltage with a voltage transformer, characterized in that in the process the mains voltage is regulated to the desired value such that: - couplers S1 and S4 are used in series relative to each other, and at least one primary coil Npri_l is used. , that the coupler S1 is used in parallel with the primary coil Npri_l to be connected in open and closed positions relative to the first pole of the voltage source and the coupler S4 is used in series with the primary coil Npri_l to be connected in the open and closed positions relative to the second pole of the voltage source. level is measured, and 15. at the base of the measured mains voltage, said two couplers S1 and S4 are controlled in the open and closed positions to generate an output mains voltage of the desired level via the secondary coil Nsec. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att tre kopplare 20 SI, S2, S4 och tvä primärspolar Npri_l, Npri_2 används sä, att kopplaren SI används parallellt med primärspolen Npri_l för att kopplas i öppet- och stängtlägen och kopplarna S2 och S4 används i serie med primärspolen Npri_2 för att kopplas i öppet- och stängtlägen. 1 2 3 4 5 62. A method according to claim 1, characterized in that three couplers S1, S2, S4 and two primary coils Npri_1, Npri_2 are used so that coupler S1 is used in parallel with the primary coil Npri_l for coupling in open and closed positions and couplers S2 and S4 are used. in series with the primary coil Npri_2 to be connected in open and closed positions. 1 2 3 4 5 6 3. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att fyra kopplare 2 SI, S2, S3, S4 och tre primärspolar Npri_l, Npri_2, Npri_3 används sä, att 3 kopplaren SI används parallellt med primärspolen Npri_l för att kopplas i 4 öppet- och stängtlägen, kopplarna S3 och S4 används i serie med primärspo 5 len Npri_2 för att kopplas i öppet- och stängtlägen och kopplarna S2 och S3 6 används i serie med primärspolen Npri_3 för att kopplas i öppet- och stängtlägen.Method according to claim 1, characterized in that four couplers 2 SI, S2, S3, S4 and three primary coils Npri_l, Npri_2, Npri_3 are used so that the 3 coupler S1 is used in parallel with the primary coil Npri_l to be coupled in 4 open and closed positions. , the couplers S3 and S4 are used in series with the primary coil Npri_2 for coupling in the open and closed positions and the couplers S2 and S3 6 are used in series with the primary coil Npri_3 for coupling in the open and closed positions. 4. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att ätta kopplare SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 och tre primärspolar Npri_l, Npri_2, Npri_3 används sä, att kopplaren SI används parallellt med primärspolen Npri_l för att kopplas i öppet- och stängtlägen, kopplarna S3 och S4 används i serie 5 med primärspolen Npri_2 för att kopplas i öppet- och stängtlägen, kopplarna S2 och S3 används i serie med primärspolen Npri_3 för att kopplas i öppet-och stängtlägen och kopplarna S5 och S8 samt S6 och S7 arrangeras parvis för att fungera samtidigt sä, att dä kopplarna S5 och S8 är i stängtlägen är kopplarna S6 och S7 i öppetlägen för att höja nätspänningens nivä och dä 10 kopplarna S6 och S7 är i stängtlägen är kopplarna S5 och S8 i öppetlägen för att sänka nätspänningens nivä.Method according to claim 1, characterized in that sealing couplers S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 and three primary coils Npri_l, Npri_2, Npri_3 are used so that the coupler S1 is used in parallel with the primary coil Npri_l in the open and closed positions, the switches S3 and S4 are used in series 5 with the primary coil Npri_2 to be connected in the open and closed positions, the switches S2 and S3 are used in series with the primary coil Npri_3 to be connected in the open and closed positions and the switches S5 and S8 and S6 and S7 are arranged in pairs to operate simultaneously so that where the switches S5 and S8 are in the closed positions, the switches S6 and S7 are in the open positions to raise the level of the mains voltage and where the switches S6 and S7 are in the closed positions, the switches S5 and S8 are in the open positions. lowering the voltage level. 5 Npri_l kopplingsbara i öppet- och stängtlägen och kopplarna S2 och S4 är i serie med primärspolen Npri_2 kopplingsbara i öppet- och stängtlägen.5 Npri_l switchable in open and closed positions and switches S2 and S4 are in series with the primary coil Npri_2 switchable in open and closed positions. 5. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nätspänningens högsta nivä mäts, pä basen av vilken kopplarna regleras. 155. A method according to claim 1, characterized in that the highest level of the mains voltage is measured on the basis of which the switches are controlled. 15 6. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nätspänningens lägsta nivä mäts, pä basen av vilken kopplarna regleras.Method according to claim 1, characterized in that the lowest level of the mains voltage is measured on the basis of which the switches are controlled. 7. Spartransformator omfattande en primärsida och en sekundärsida för att 20 alstra nätspänning, kännetecknad därav, att spartransformatorn omfattar för regiering av sin utspänning tili önskat värde: - ätminstone en primärspole Npri_l och sinsemellan seriekopplade kopplarna SI och S4 arrangerade sä, att kopplaren SI är parallell med primärspolen7. A voltage transformer comprising a primary side and a secondary side for generating mains voltage, characterized in that the voltage transformer comprises for controlling its output voltage to the desired value: - at least one primary coil Npri_l and between the series switches S1 and S4 are connected in series, with the primary coil 25 Npri_l kopplingsbara i öppet- och stängtlägen relativt spänningskällans för-sta pol och kopplaren S4 är i serie med primärspolen Npri_l kopplingsbara i öppet- och stängtlägen relativt spänningskällans andra pol, och - ett regleringsarrangemang för mätning av nätspänningen och regiering av 30 nämnda ätminstone tvä kopplare SI och S4 pä basen av den mätta nätspänningens nivä i öppet- och stängtlägen för alstring av nätspänning med öns-kad nivä via sekundärsidans sekundärspole Nsec.Npri_l switchable in open and closed positions relative to the first pole of the voltage source and coupler S4 are in series with the primary coil Npri_l switchable in open and closed positions relative to the second pole of the voltage source, and - a control arrangement for measuring the main voltage SI and S4 at the base of the measured mains voltage level in the open and closed positions for generating mains voltage with the desired level via the secondary side secondary coil Nsec. 8. Spartransformator enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att spar-transformatorn omfattar tre kopplare SI, S2, S4 och tvä primärspolar Npri_l, Npri_2 sä arrangerade, att kopplaren SI är parallell med on primärspolen8. A transformer according to claim 7, characterized in that the transformer comprises three couplers S1, S2, S4 and two primary coils Npri_l, Npri_2 so arranged that the coupler S1 is parallel to the primary coil. 9. Spartransformator enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att spar-transformatorn omfattar fyra kopplare SI, S2, S3, S4 och tre primärspolar9. A transformer according to claim 7, characterized in that the transformer comprises four couplers S1, S2, S3, S4 and three primary coils. 10. Spartransformator enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att spar-transformatorn omfattar ätta kopplare SI, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 och tre primärspolar Npri_l, Npri_2, Npri_3 sä anordnade, att kopplaren SI är parallell med primärspolen Npri_l kopplingsbara i öppet- och stängtlägen, kopp- 20 larna S3 och S4 är i serie med primärspolen Npri_2 kopplingsbara i öppet-och stängtlägen och kopplarna S2 och S3 är i serie med primärspolen Npri_3 kopplingsbara i öppet- och stängtlägen och kopplarna S5 och S8 samt S6 och 57 är anordnade parvis för att fungera samtidigt sä, att dä kopplarna S5 och 58 är i stängtlägen är kopplarna S6 och S7 i öppetlägen för att höja nätspän-25 ningens nivä och dä kopplarna S6 och S7 är i stängtlägen är kopplarna S5 och S8 i öppetlägen för att sänka närspänningens nivä.10. A transformer according to claim 7, characterized in that the transformer comprises light couplers S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 and three primary coils Npri_l, Npri_2, Npri_3 arranged so that the coupler S1 is parallel to the primary coil. Npri_l switchable in the open and closed positions, the switches S3 and S4 are in series with the primary coil Npri_2 switchable in the open and closed positions and the switches S2 and S3 are in series with the primary coil Npri_3 switchable in the open and closed positions and the switches S5 and S6 and 57 are arranged in pairs to operate simultaneously so that where the switches S5 and 58 are in the closed positions, the switches S6 and S7 are in the open positions to raise the level of the mains voltage and where the switches S6 and S7 are in the closed positions the switches S5 and S8 in open positions to lower the near-voltage level. 10 Npri_l, Npri_2, Npri_3 sä anordnade, att kopplaren SI är parallell med primärspolen Npr_l kopplingsbara i öppet- och stängtlägen, kopplarna S3 och S4 är i serie med primärspolen Npri_2 kopplingsbara i öppet- och stängtlägen och kopplarna S2 och S3 är i serie med primärspolen Npri_3 kopplingsbara i öppet- och stängtlägen. 15Npri_l, Npri_2, Npri_3 are arranged so that the coupler S1 is parallel to the primary coil Npr_l couplable in the open and closed positions, the couplers S3 and S4 are in series with the primary coil Npri_2 couplable in the open and closed positions and the couplers S2 and S3 are in series Npri_3 switchable in open and closed positions. 15 11. Spartransformator enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att spar-transformatorn omfattar ett regleringsarrangemang för att reglera kopplarna 30 pä basen av högsta nivän uppmätt frän nätspänningen.11. A transformer according to claim 7, characterized in that the transformer comprises a control arrangement for controlling the switches 30 at the base of the highest level measured from the mains voltage. 12. Spartransformator enligt patentkravet 7, kännetecknad därav, att spar-transformatorn omfattar ett regleringsarrangemang för att reglera kopplarna pä basen av den lägsta nivän uppmätt frän nätspänningen.12. A transformer according to claim 7, characterized in that the transformer comprises a control arrangement for controlling the switches at the base of the lowest level measured from the mains voltage.
FI20085558A 2008-06-05 2008-06-05 Method and apparatus for regulating mains voltage FI120991B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085558A FI120991B (en) 2008-06-05 2008-06-05 Method and apparatus for regulating mains voltage
RU2009121407/07A RU2009121407A (en) 2008-06-05 2009-06-04 METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE NETWORK VOLTAGE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085558 2008-06-05
FI20085558A FI120991B (en) 2008-06-05 2008-06-05 Method and apparatus for regulating mains voltage

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20085558A0 FI20085558A0 (en) 2008-06-05
FI20085558A FI20085558A (en) 2009-12-06
FI120991B true FI120991B (en) 2010-05-31

Family

ID=39589324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20085558A FI120991B (en) 2008-06-05 2008-06-05 Method and apparatus for regulating mains voltage

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI120991B (en)
RU (1) RU2009121407A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20085558A (en) 2009-12-06
RU2009121407A (en) 2010-12-10
FI20085558A0 (en) 2008-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102239632B (en) Voltage control and power factor correction in AC induction motors
Huber et al. Analysis and design of fixed voltage transfer ratio DC/DC converter cells for phase-modular solid-state transformers
US7821801B2 (en) Power factor correction method for AC/DC converters and corresponding converter
FI121643B (en) Current harmonics limitation
CN105044408B (en) A kind of extra-high voltage detecting current transformer flows up device with high current
US20110121774A1 (en) Alternating voltage control apparatus
JP2013128411A (en) Harmonic current suppression and power saving in non-linear load system
US7215100B2 (en) Generator transient regulator
CN110829619B (en) Power transmission line energy taking device with impedance adjusting function and application method thereof
US20170141692A1 (en) Energy Saving High Frequency Series Buck AC Voltage Regulator System
Kasper et al. Hardware verification of a hyper-efficient (98%) and super-compact (2.2 kW/dm 3) isolated AC/DC telecom power supply module based on multi-cell converter approach
JP2012182982A (en) Ac line voltage conditioner and controller
AU2013257433B2 (en) Power quality control
CN102694477B (en) High-voltage alternating current power supply, low-voltage alternating current power supply and low-voltage direct current power supply common-base circuit
US12062910B2 (en) Two-way electrical power distribution network
KR101617857B1 (en) Power saving of device
RU2637516C2 (en) Circuit and rectification method for unbalanced two-phase dc network
Noah et al. Review of current balance mechanism in multiphase LLC resonant converters
RU2416853C1 (en) Reduction method of higher harmonics level
FI120991B (en) Method and apparatus for regulating mains voltage
US11004596B2 (en) Hybrid transformer systems and methods
Gonçalves et al. Three-phase unidirectional transformerless hybrid rectifier with boost converter
CN202663316U (en) Circuit with three common-grounded power supplies of high voltage alternating current, low voltage alternating current and low voltage direct current
FI123844B (en) Arrangement and method of reactive power compensation
Hamill et al. The bootstrap variable inductance and its applications in AC power systems

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120991

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ENSTO FINLAND OY

MM Patent lapsed