RU2215320C2

RU2215320C2 - Device for regulating and balancing three-phase voltage

Info

Publication number: RU2215320C2
Application number: RU2000113186A
Authority: RU
Inventors: Валерий Дмитриевич Василенко; Вячеслав Михайлович Лукашевич; В.В. Евдокимов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Компания Интер Электро"
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2003-10-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device that can be used for feeding various pieces of equipment has its primary windings employing zigzag circuit arrangement connected to input or output of device and vacant leads that form neutral output lead that functions for connecting phase loads. EFFECT: simplified design. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры. The invention relates to electrical engineering and can be used in power circuits of various equipment.

Известно устройство для стабилизации трехфазного напряжения, содержащее симметрирующий трансформатор [1]. A device for stabilizing a three-phase voltage containing a balancing transformer [1].

Недостаток - сложность. The disadvantage is complexity.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации трехфазного напряжения, содержащее трехфазный трансформаторно-тиристорный орган с блоком управления [2]
Недостаток - сложность устройства.Closest to the proposed is a device for stabilizing a three-phase voltage, containing a three-phase transformer-thyristor body with a control unit [2]
The disadvantage is the complexity of the device.

Цель изобретения - упрощение. The purpose of the invention is simplification.

Поставленная цель достигается тем, что первичные обмотки соединены по схеме "зигзаг" и включены на вход или выход устройства, а свободные выводы образуют нулевой выходной вывод, являющийся выходным выводом для подключения фазных нагрузок. This goal is achieved in that the primary windings are connected in a zigzag circuit and are connected to the input or output of the device, and the free terminals form a zero output terminal, which is the output terminal for connecting phase loads.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что первичные обмотки трансформатора трехфазного стабилизатора соединены по схеме "зигзаг" и включены на вход или выход устройства, а свободные выводы образуют нулевой выходной вывод, являющийся выходным выводом для подключения фазных нагрузок. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the primary windings of the three-phase stabilizer transformer are connected in a zigzag circuit and are connected to the input or output of the device, and the free terminals form a zero output terminal, which is the output terminal for connecting phase loads.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not reveal signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже приведена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.

Устройство для стабилизации и симметрирования трехфазного напряжения содержит трехфазный трансформатор 1, вторичные обмотки 2, 3 которого включены последовательно с нагрузкой и связаны через блок управления 4 с полупроводниковыми ключами на тиристорах 5, 6 и 7, 8, соединенными с входными выводами фаз А, В и С. К выходным выводам 9, 10, 11 подключены первичные обмотки трехфазного трансформатора 1 с первыми обмотками 12, вторыми обмотками 13 и третьими обмотками 14. Обмотки 13 и 14 включены по схеме "зизгаг", а обмотки 12 - встречно-последовательно с обмотками 13, 14 смежных фаз. Нулевой вывод 15 образован соединением свободных выводов обмотки 14 и является выходным нулевым выводом. A device for stabilizing and balancing a three-phase voltage contains a three-phase transformer 1, the secondary windings 2, 3 of which are connected in series with the load and are connected through the control unit 4 with semiconductor switches on thyristors 5, 6 and 7, 8 connected to the input terminals of phases A, B and C. The output windings 9, 10, 11 are connected to the primary windings of a three-phase transformer 1 with the first windings 12, the second windings 13 and the third windings 14. The windings 13 and 14 are connected in a zigzag circuit, and the windings 12 are opposite to each other with the winding mi 13, 14 adjacent phases. The zero terminal 15 is formed by connecting the free terminals of the winding 14 and is the output zero terminal.

Трехфазный трансформатор 1 может иметь обмотки 16, которые включены в треугольник. Three-phase transformer 1 may have windings 16, which are included in the triangle.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В начале каждого полупериода входного напряжения включаются тиристоры 5 или 6, чем обеспечивается работа трансформатора 1 на понижение выходного напряжения питающей сети. С фазовым сдвигом, регулируемым в зависимости от величины выходного напряжения от блока 4 включается тиристор 7 или 8. При открытии тиристора 7 или 8 обеспечивается закрытие тиристора 5 или 6 и изменение режима работы трансформатора 1 на повышение выходного напряжения. Таким образом, выходное напряжение каждой фазы поддерживается равным номинальному. At the beginning of each half-cycle of the input voltage, thyristors 5 or 6 are turned on, which ensures the operation of the transformer 1 to lower the output voltage of the supply network. With a phase shift controlled depending on the magnitude of the output voltage from block 4, thyristor 7 or 8 is turned on. When opening thyristor 7 or 8, thyristor 5 or 6 is closed and the operating mode of transformer 1 changes to increase the output voltage. Thus, the output voltage of each phase is maintained equal to the rated voltage.

Из-за несимметрии возможна работа различных ключей по фазам и для компенсации токов, вызванных различными коэффициентами трансформации, необходимы обмотки 16, замкнутые в треугольник. Due to the asymmetry, the operation of various keys in phases is possible and to compensate for the currents caused by different transformation ratios, windings 16 closed in a triangle are necessary.

Возможны и другие алгоритмы работы полупроводниковых ключей, например, когда сначала включаются ключи, обеспечивающие работу на повышение выходного напряжения, а затем с регулируемым сдвигом ключи, обеспечивающие работу трансформатора 1 на понижение выходного напряжения. В этом случае применяются полностью управляемые полупроводниковые ключи. Other algorithms for the operation of semiconductor switches are possible, for example, when the switches are turned on first, which ensure work to increase the output voltage, and then, with an adjustable shift, switches that ensure the operation of transformer 1 to lower the output voltage. In this case, fully controllable semiconductor switches are used.

Возможен и такой алгоритм работы, когда в зависимости от величины напряжения между нулевым выводом 15 и выводом 9, нулевым выводом 15 и выводом 10, нулевым выводом 15 и выводом 11 включают ключ на тиристорах 5, 6, или 7, 8. Таким образом, выходное напряжение корректируется в сторону повышения (ключ 7, 8) или в сторону понижения (ключ 5, 6), в зависимости от величины входного напряжения или выходного напряжения. A working algorithm is also possible when, depending on the voltage between the zero terminal 15 and the terminal 9, the zero terminal 15 and the terminal 10, the zero terminal 15 and terminal 11, a switch on thyristors 5, 6, or 7, 8 is turned on. Thus, the output the voltage is adjusted upward (key 7, 8) or downward (key 5, 6), depending on the magnitude of the input voltage or output voltage.

Так как нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой провод, встречно включенных в "зигзаг" обмоток трехфазного трансформатора 1, обеспечивается симметрирование фазных напряжений относительно нулевого вывода 15, при стабилизации линейных (фазных) напряжений обеспечивается одновременная стабилизация фазных (линейных) напряжений, поскольку трехфазный трансформатор 1 при таком включении обмоток имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, и обеспечивается создание устойчивой нулевой точки (нулевой вывод 15). Since the zero wire for connecting the phase loads is the neutral wire, included in the “zigzag” of the windings of the three-phase transformer 1, the phase voltages are balanced with respect to the zero terminal 15, while the linear (phase) voltages are stabilized, the phase (linear) voltages are simultaneously stabilized, since the three-phase the transformer 1 with such a turn on the windings has a large resistance for currents of forward and reverse sequence and low resistance for currents of zero sequence elnosti and provided creation of a stable zero point (zero terminal 15).

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в исключении применения отдельного симметрирующего трансформатора и выполнении его функций трансформатором трехфазного стабилизатора напряжения, что гораздо удобнее для потребителя, с одновременным снижением стоимости, а это делает его более доступным для более широкого применения. The technical and economic efficiency of the proposed technical solution consists in eliminating the use of a separate balancing transformer and performing its functions as a three-phase voltage stabilizer transformer, which is much more convenient for the consumer, while reducing cost, and this makes it more accessible for wider use.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1324086, М. кл. Н 02 М 5/12, 1985 г.Sources of information
1. USSR copyright certificate 1324086, M. cl. H 02 M 5/12, 1985

2. Авторское свидетельство СССР 1310787, М. кл. С 05 F 1/30, 1985 г. 2. Copyright certificate of the USSR 1310787, M. cl. C 05 F 1/30, 1985

Claims

A device for stabilizing and balancing a three-phase voltage, containing a three-phase transformer-thyristor regulating element, made in the form of a three-phase transformer containing primary and secondary windings, controlled semiconductor switches and a control unit associated with the output phase terminals, characterized in that, for the sake of simplification, the secondary windings are partitioned and connected through the corresponding semiconductor switches to the output or input phase terminals, and the primary windings oedineny interconnected in a "zigzag", and the first free terminals of the primary windings are connected to the input or output terminals of the device, and the second free terminals of the primary windings are interconnected to form the zero output terminal for connection phase loads.