RU12303U1

RU12303U1 - AC VOLTAGE STABILIZER

Info

Publication number: RU12303U1
Application number: RU99111675/20U
Authority: RU
Inventors: В.С. Климаш; В.М. Кузьмин; Р.Н. Круговой; Д.А. Киба
Original assignee: Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 1999-12-16

Abstract

Стабилизатор переменного напряжения для потребителей, в состав которых входят основные электронагревательные элементы, содержащий вольтодобавочный трансформатор и дополнительный трансформатор, первичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к сети или к нагрузке, а также датчик обратной связи и трехфазный тиристорный ключ с асинхронной или с синхронизированной с сетью системой управления, шунтирующий первичную обмотку дополнительного трансформатора, отличающийся тем, что вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора включена между сетью и нагрузкой, а вторичная обмотка дополнительного трансформатора, играющего роль вспомогательного электронагревательного элемента, выполнена в виде объемного полого короткозамкнутого витка.An AC voltage stabilizer for consumers, which includes the main electric heating elements, containing a boost transformer and an additional transformer, the primary windings of which are connected in series and connected to the network or to the load, as well as a feedback sensor and a three-phase thyristor switch with asynchronous or synchronized with the network a control system shunting the primary winding of an additional transformer, characterized in that the secondary winding of the boost trans a transformer is connected between the network and the load, and the secondary winding of the additional transformer, which plays the role of an auxiliary electric heating element, is made in the form of a volumetric hollow short-circuited coil.

Description

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯAC VOLTAGE STABILIZER

Предлагаемое техническое решение относится к электротехнике, в частности, к электроэнергетическим системам и может быть использовано для стабилизации напряжения трансформаторных подстанций объектов промышленности, агропромышленного комплекса, предусматривающих подключение электронагревательных установок трансформаторного типа для отопления помещений, нагрева воды и т. п.The proposed technical solution relates to electrical engineering, in particular, to electric power systems and can be used to stabilize the voltage of transformer substations of industrial facilities, the agro-industrial complex, providing for the connection of transformer-type electric heating systems for space heating, water heating, etc.

Известен стабилизатор напряжения трехфазной сети по а. с. СССР №1056394, Н 02М 5/257, 1983, который взят за прототип. Он содержит вольтодобавочный трансформатор, дополнительный трансформатор, а также датчик обратной связи и трехфазный тиристорный ключ с системой управления, шунтирующий первичную обмотку дополнительного трансформатора. Первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно и подключены к сети, их вторичные обмотки соединены также последовательно и включены между сетью и нагрузкой.Known voltage regulator three-phase network by a. with. USSR No. 1056394, N 02M 5/257, 1983, which is taken as a prototype. It contains a booster transformer, an additional transformer, as well as a feedback sensor and a three-phase thyristor switch with a control system, which shunts the primary winding of the additional transformer. The primary windings of the transformers are connected in series and connected to the network, their secondary windings are also connected in series and are connected between the network and the load.

При изменении длительности проводящего состояния трехфазного тиристорного ключа устройство обеспечивает плавное регулирование напряжения на нагрузке вверх и йкзWhen changing the duration of the conductive state of a three-phase thyristor switch, the device provides smooth regulation of the voltage at the load up and ykz

Н02 М 5/257 Н05 В 6/10Н02 М 5/257 Н05 В 6/10

относительно напряжения сети за счет изменения величины и знака магнитного нотока вольтодобавочного трансформатора.relative to the network voltage by changing the magnitude and sign of the magnetic note of the boost transformer.

К недостаткам устройства следует отнести увеличение потерь в дополнительном трансформаторе и возникновение перенапряжений на тиристорном ключе в процессе уменьшения длительности проводящего состояния тиристорного ключа внутри каждого полупериода сетевого напряжения вследствие возникновения дроссельного режима.The disadvantages of the device include an increase in losses in the additional transformer and the occurrence of overvoltages on the thyristor key in the process of reducing the duration of the conducting state of the thyristor switch inside each half-cycle of the mains voltage due to the throttle mode.

Задачей предложения является расширение функций устройства, рациональное использование энергии потерь дополнительного трансформатора и устранение дроссельного режима.The objective of the proposal is to expand the functions of the device, the rational use of energy losses of an additional transformer and the elimination of the throttle mode.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении коэффициента полезного действия стабилизатора переменного напряжения и ограничении величины обратного напряжения на тиристорном ключе.The technical result achieved in the process of solving the problem lies in increasing the efficiency of the AC voltage stabilizer and limiting the magnitude of the reverse voltage on the thyristor key.

Решение поставленной задачи достигается тем, что вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора включена между сетью и нагрузкой, а вторичная обмотка дополнительного трансформатора, играющего роль вспомогательного электронагревательного элемента, выполнена в виде объемного полого короткозамкнутого витка.The solution to this problem is achieved by the fact that the secondary winding of the boost transformer is connected between the network and the load, and the secondary winding of the additional transformer, which plays the role of an auxiliary electric heating element, is made in the form of a hollow short-circuited volume coil.

На фиг. 1. представлена схема предлагаемого стабилизатора переменного напряжения.In FIG. 1. presents a diagram of the proposed AC voltage stabilizer.

Устройство входными зажимами подключается к сети 1, выходными - к нагрузке 2, в состав которой входит основной электронагревательный элемент 3. Стабилизатор переменного напряжения содержит вольтодобавочный трансформатор 4 и трехфазный тиристорный ключ 10, включенный в рассечку звезды первичной обмотгки 5 вольтодобавочного трансформатора 4, вторичная обмотка 6 которого включена между сетью 1 и нагрузкой 2. Первичная обмотка 5 вольтодобавочного трансформатора 4 может быть подключена как к сети 1, так и к нагрузке.The device with input terminals is connected to the network 1, output device is connected to the load 2, which includes the main electric heating element 3. The AC voltage stabilizer contains a boost transformer 4 and a three-phase thyristor switch 10, included in the star winding of the primary winding 5 of the boost transformer 4, secondary winding 6 which is connected between the network 1 and the load 2. The primary winding 5 of the boost transformer 4 can be connected to both the network 1 and the load.

Для ограничения перенапряжений на тиристорном ключе 10 к его зажимам подключена первичная обмотка 8 дополнительного трансформатора 7, играющего роль вспомогательного электронагревательного элемента и дополняющего работу основного электронагревательного элемента 3.To limit overvoltages on the thyristor key 10, the primary winding 8 of the additional transformer 7, which plays the role of an auxiliary electric heating element and complements the operation of the main electric heating element 3, is connected to its clamps.

Фиксированное ограничение перенапряжений на тиристорном ключе 10 достигнуто за счет выполнения вторичной обмотки 9 дополнительного трансформатора 7 в виде объемного полого короткозамкнутого витка, что исключает его работу в дроссельном режиме и делает фиксированным его эквивалентное сопротивление с созф, равным 0,96-0,98.A fixed limitation of overvoltages on the thyristor key 10 is achieved by performing the secondary winding 9 of the additional transformer 7 in the form of a volumetric hollow short-circuited coil, which excludes its operation in the throttle mode and makes its equivalent resistance fixed with a constant equal to 0.96-0.98.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При пониженном напряжении в сети 1 тиристорный ключ 10 открыт и вольтодобавочный трансформатор 4 повышает напряжение на нагрузке 2 до заданного уровня за счет наведения на его вторичной обмотке 6 ЭДС, синфазной пониженному напряжению сети. В режиме полной вольтодобавки дополнительный трансформатор 7 закорочен открытым тиристорным ключом 10 и обесточен, т. е. вспомогательный электронагрев отсутствует.With a reduced voltage in the network 1, the thyristor switch 10 is open and the boost transformer 4 increases the voltage at the load 2 to a predetermined level due to the induction on its secondary winding 6 of the EMF in phase with the reduced voltage of the network. In the full voltage boost mode, the additional transformer 7 is shorted by the open thyristor switch 10 and de-energized, i.e. there is no auxiliary electric heating.

При повышении напряжения в сети 1 относительно номинального уровня устройство уменьшает длительность проводящего состояния тиристорного ключа 10 внутри каждого полупериода сетевого напряжения. При этом происходит изменение величины и фазы основного магнитного потока вольтодобавочного трансформатора 4, на его вторичной обмотке 6 наводится ЭДС, противофазная повышенному напряжению сети, сохраняя тем самым стабильным напряжение на нагрузке 2. При этом на интервалах запертого состояния тиристорного ключа 10 в работу вступает дополнительный трансформатор 7, играюший роль вспомогательного нагревательного элемента и дополняюший работу основного электронагревательного элемента 3.With increasing voltage in the network 1 relative to the nominal level, the device reduces the duration of the conducting state of the thyristor switch 10 inside each half-cycle of the mains voltage. In this case, the magnitude and phase of the main magnetic flux of the boost transformer 4 changes, the emf is induced on its secondary winding 6, which is out of phase with the increased voltage of the network, thereby keeping the voltage at load 2 stable. At the same time, an additional transformer comes into operation at intervals of the locked state of thyristor switch 10 7, which plays the role of an auxiliary heating element and complements the operation of the main electric heating element 3.

Claims

AC voltage stabilizer for consumers, which includes the main electric heating elements, containing a boost transformer and an additional transformer, the primary windings of which are connected in series and connected to the network or to the load, as well as a feedback sensor and a three-phase thyristor switch with asynchronous or synchronized with the network a control system shunting the primary winding of an additional transformer, characterized in that the secondary winding of the boost trans a transformer is connected between the network and the load, and the secondary winding of the additional transformer, which plays the role of an auxiliary electric heating element, is made in the form of a volumetric hollow short-circuited coil.