RU2237270C1 - Multistage ac voltage regulator (modifications) - Google Patents
Multistage ac voltage regulator (modifications) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237270C1 RU2237270C1 RU2003100056/09A RU2003100056A RU2237270C1 RU 2237270 C1 RU2237270 C1 RU 2237270C1 RU 2003100056/09 A RU2003100056/09 A RU 2003100056/09A RU 2003100056 A RU2003100056 A RU 2003100056A RU 2237270 C1 RU2237270 C1 RU 2237270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switching
- voltage
- transformer
- control
- primary winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания электротехнической аппаратуры, систем связи, автоматики и телемеханики, осветительных сетей.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to power electrical equipment, communication systems, automation and telemechanics, lighting networks.
Известны стабилизаторы переменного напряжения с нелинейными элементами, в качестве которых служит параллельный или последовательный резонансный контур, содержащий насыщенный дроссель и конденсатор, известны также тиристорные стабилизаторы напряжения, содержащие ключи, схему сравнения и управления [1].Known AC voltage stabilizers with nonlinear elements, which are a parallel or serial resonant circuit containing a saturated inductor and capacitor, thyristor voltage regulators containing switches, a comparison circuit and control are also known [1].
Однако выходное напряжение таких стабилизаторов имеет искаженную форму, содержит высшие гармоники. Кроме того, такие стабилизаторы имеют низкие массообъемные характеристики.However, the output voltage of such stabilizers has a distorted shape, contains higher harmonics. In addition, such stabilizers have low mass characteristics.
Известны также стабилизаторы со ступенчатой формой выходного напряжения, содержащие сетевой трансформатор, коммутирующие устройства, схему сравнения и управления [2]. В них основная часть мощности передается в нагрузку как нерегулируемая, а часть подвергается регулировке с помощью тиристоров. По сути такой стабилизатор близок к ограничителю напряжения. Однако и он искажает форму выходного напряжения за счет фазового регулирования в течение каждого полупериода сетевого напряжения.Also known are stabilizers with a stepped form of the output voltage, containing a network transformer, switching devices, a comparison and control circuit [2]. In them, the main part of the power is transferred to the load as unregulated, and the part is subjected to adjustment using thyristors. In fact, such a stabilizer is close to a voltage limiter. However, it also distorts the shape of the output voltage due to phase regulation during each half-cycle of the mains voltage.
Известен также стабилизатор переменного напряжения, содержащий силовые трансформаторы, включенные вторичными обмотками в одну из силовых шин, первичными через коммутирующие элементы к входному напряжению, устройство сравнения и управления, мостовые устройства [3]. Основными недостатками такого устройства являются наличие нескольких трансформаторов, неоптимальность управления ими, значительные массогабаритные характеристики.Also known is an AC voltage stabilizer containing power transformers connected by secondary windings to one of the power buses, primary through the switching elements to the input voltage, a comparison and control device, bridge devices [3]. The main disadvantages of such a device are the presence of several transformers, the non-optimal control of them, significant weight and size characteristics.
Кроме того, известен стабилизатор переменного напряжения [4], содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок подключена к выводам для подключения входного напряжения, а вторичная обмотка подключена между выводами для подключения нагрузки, четыре мостовые схемы, трансформатор управления, силовой ключ, ключ управления и разделительный конденсатор, коммутирующий блок содержит две пары коммутирующих элементов, каждая из размыкающего и замыкающего коммутирующего элемента, устройство сравнения и управления, содержащее схему сравнения и усиления, стабилизатор схемы контроля уровня и схему контроля уровня, первичная обмотка трансформатора подключена к общим выводам пар коммутирующих элементов, схема контроля уровня содержит два делителя напряжения, два компаратора, прямой и инверсный входы которых подключены через ограничительный резистор к средним точкам упомянутых делителей напряжения, вторые входы компараторов соответственно подключены через другие ограничительные резисторы к общему проводу источника питания схемы контроля уровня, выходы компараторов через третью пару ограничительных резисторов подключены ко входам ключей контроля уровня, в выходные цепи которых включены последовательно светодиоды и обмотки соответствующих коммутирующих элементов.In addition, an AC voltage stabilizer [4] is known, comprising a transformer, the primary winding of which is connected through the switching unit to the terminals for connecting the input voltage, and the secondary winding is connected between the terminals for connecting the load, four bridge circuits, a control transformer, a power switch, a control key and a separation capacitor, the switching unit contains two pairs of switching elements, each of the opening and closing switching element, a comparison and control device, containing a comparison and gain circuit, a stabilizer of a level control circuit and a level control circuit, the primary winding of the transformer is connected to the common outputs of pairs of switching elements, the level control circuit contains two voltage dividers, two comparators, the direct and inverse inputs of which are connected through the limiting resistor to the midpoints of the aforementioned voltage dividers, the second inputs of the comparators are respectively connected through other limiting resistors to the common wire of the power source of the level control circuit, Exit comparators via the third pair of limiting resistors are connected to the inputs of the level of control keys, in the output circuits which are connected in series and winding LEDs respective switching elements.
Основными недостатками такого стабилизатора являются наличие мощного коммутирующего ключа, дополнительного трансформатора управления, значительные коммутационные токи в процессе работы, что отрицательно сказывается как на надежность коммутирующих элементов, так и на электромагнитную совместимость всего устройства в целом, наличие линейно-ключевого режима.The main disadvantages of such a stabilizer are the presence of a powerful switching key, an additional control transformer, significant switching currents during operation, which negatively affects both the reliability of the switching elements and the electromagnetic compatibility of the entire device as a whole, and the presence of a linear key mode.
Наиболее близким к предлагаемому устройству, принятому нами за прототип, является стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок, содержащий коммутирующие элементы, подключена к выводам для подключения входного напряжения, а вторичная обмотка включена в цепь нагрузки, устройство сравнения и управления, отличающийся тем, что коммутирующий блок выполнен в виде размыкающего и замыкающего контактов, первичная обмотка трансформатора подключена параллельно вторичной непосредственно и через размыкающий контакт, параллельно ограничительному резистору, включенному между нулевым проводом и замыкающим контактом, включен замыкающий контакт третьего промежуточного реле, параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор, устройство сравнения и управления выполнено в виде схемы контроля и управления, контролирующей увеличение или уменьшение напряжения на нагрузке от установленного уровня, вход которой подключен к выходу вспомогательного источника, подключенного к фазному и нулевому проводу, выход упомянутой схемы контроля и управления подключен к коммутирующему реле, управляющему упомянутыми выше размыкающими и замыкающими контактами коммутирующего блока, к фазному и нулевому проводу подключено первое промежуточное реле, в цепи которого находится замыкающий контакт коммутирующего реле, второе промежуточное реле, в цепи которого находится замыкающий контакт первого промежуточного реле [5].Closest to the proposed device, which we adopted as a prototype, is an AC voltage stabilizer containing a transformer, the primary winding of which is connected to the terminals for connecting the input voltage through a switching unit containing switching elements, and the secondary winding is included in the load circuit, a comparison and control device characterized in that the switching unit is made in the form of opening and closing contacts, the primary winding of the transformer is connected in parallel with the secondary directly and through the opening contact parallel to the limiting resistor connected between the neutral wire and the closing contact, the closing contact of the third intermediate relay is connected, a capacitor is connected parallel to the primary winding of the transformer, the comparison and control device is made in the form of a monitoring and control circuit that controls the increase or decrease of voltage on the load from the set level, the input of which is connected to the output of the auxiliary source connected to the phase and to the left wire, the output of the aforementioned control and control circuit is connected to a switching relay controlling the above-mentioned opening and closing contacts of the switching unit, the first intermediate relay is connected to the phase and zero wires, in the circuit of which there is the closing contact of the switching relay, the second intermediate relay, in the circuit of which is the make contact of the first intermediate relay [5].
Предложенное устройство, как и прототип, содержит следующие варианты построения: 1й вариант - ограничение напряжения “сверху”, т.е. при его повышении, или “снизу”, т.е. при его понижении; 2й вариант - ограничение величины напряжения “сверху” и “снизу”, т.е. как при повышении, так и при понижении.The proposed device, like the prototype, contains the following construction options: 1st option - voltage limitation “from above”, i.e. with its increase, or “from below”, i.e. when it is lowered; 2nd option - limiting the voltage value “from above” and “from below”, i.e. both with increase and decrease.
Второй вариант представляет стабилизатор переменного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок, содержащий коммутирующие элементы, подключена к выводам для подключения входного напряжения, устройство сравнения и управления, в котором коммутирующий блок выполнен в виде двух замыкающих и двух размыкающих контактов, первичная обмотка трансформатора подключена параллельно вторичной через размыкающие контакты, последовательно с которыми включены замыкающие контакты, одноименные выводы которых соединены между собой, параллельно ограничительному резистору, включенному между нулевым проводом и замыкающими контактами, включен замыкающий контакт третьего промежуточного реле, параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор, устройство сравнения и управления выполнено в виде двух одинаковых схем контроля и управления, контролирующих увеличение или уменьшение напряжения на нагрузке от установленного уровня, входы которых подключены к выходу вспомогательного источника питания, вход которого подключен к фазному и нулевому проводу, выходы упомянутых схем контроля и управления подключены к первому и второму коммутирующим реле, управляющими упомянутыми выше размыкающими и замыкающими элементами коммутирующего блока, к фазному и нулевому проводу подключены первое промежуточное реле, в цепи которого находятся последовательно соединенные замыкающий и размыкающий контакты первого и второго коммутирующего реле, второе промежуточное реле, в цепи которого находятся последовательно соединенные замыкающий и размыкающий контакт второго и первого коммутирующего реле, третье промежуточное реле, в цепи которого находится замыкающий контакт второго промежуточного реле и параллельно включенный ему контакт первого промежуточного реле.The second option is an AC voltage stabilizer containing a transformer, the primary winding of which through the switching unit containing switching elements is connected to the terminals for connecting the input voltage, a comparison and control device in which the switching unit is made in the form of two make and two disconnect contacts, the primary winding the transformer is connected in parallel to the secondary through the opening contacts, in series with which the closing contacts are connected, the terminals of the same name which are interconnected, parallel to the limiting resistor connected between the neutral wire and the make contacts, the make contact of the third intermediate relay is connected, a capacitor is connected in parallel to the primary winding of the transformer, the comparison and control device is made in the form of two identical control and control circuits that control the increase or decrease voltage on the load from the set level, the inputs of which are connected to the output of the auxiliary power source, the input of which о is connected to the phase and neutral wires, the outputs of the mentioned control and control circuits are connected to the first and second switching relays controlling the above-mentioned opening and closing elements of the switching unit, the first intermediate relay is connected to the phase and zero wires, in the circuit of which there are series-connected closing and opening contacts of the first and second switching relays, a second intermediate relay, in the circuit of which there are series-connected closing and opening contacts the second and first switching relay, the third intermediate relay, in the circuit of which there is a closing contact of the second intermediate relay and a parallel contact of the first intermediate relay.
Как и в первом варианте, устройство сравнения и управления содержит две схемы контроля и управления.As in the first embodiment, the comparison and control device contains two control and control circuits.
Недостатками прототипа являются не полностью погашенные переходные процессы, дискретное выполнение схемы контроля и управления, отсутствие ступенчатого управления.The disadvantages of the prototype are not fully extinguished transients, discrete execution of the control circuit, the lack of step control.
Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества выходного напряжения, упрощение силовой части устройства, улучшение характеристик его надежности, электромагнитной совместимости.The aim of the invention is to improve the quality of the output voltage, simplifying the power part of the device, improving the characteristics of its reliability, electromagnetic compatibility.
Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок, содержащий коммутирующие элементы, подключена к выводам для подключения входного напряжения, а вторичная обмотка включена в цепь нагрузки, устройство сравнения и управления, коммутирующий блок выполнен в виде размыкающего и замыкающего контактов, первичная обмотка трансформатора подключена параллельно вторичной непосредственно и через размыкающий контакт, параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор, отличается тем, что замыкающий контакт подключен одним выводом к точке соединения размыкающего контакта и первичной обмотки трансформатора, другим выводом - к нулевому проводу, устройство сравнения и управления выполнено в виде n схем контроля и управления, контролирующих увеличение или уменьшение напряжения на нагрузке от установленного уровня, вход которой подключен к выходу вспомогательного источника, подключенного к фазному и нулевому проводу, выход упомянутой схемы контроля и управления подключен к коммутирующему реле, управляющему упомянутыми выше размыкающими и замыкающими контактами коммутирующего блока, к выходному напряжению подключено первое промежуточное реле, в цепи которого находится замыкающий контакт коммутирующего реле, второе промежуточное реле, в цепи которого находится замыкающий контакт первого промежуточного реле, n каскадов соединены ступенчато, а параллельно силовым коммутирующим контактам включены RC-цепи.This goal is achieved by the fact that the device containing the transformer, the primary winding of which through the switching unit containing the switching elements, is connected to the terminals for connecting the input voltage, and the secondary winding is included in the load circuit, the comparison and control device, the switching unit is made in the form of a disconnecting and make contacts, the primary winding of the transformer is connected in parallel with the secondary directly and through the opening contact, parallel to the primary winding of the said trans The capacitor is switched on in the formatter, characterized in that the make contact is connected by one output to the connection point of the opening contact and the primary winding of the transformer, by the other output - to the neutral wire, the comparison and control device is made in the form of n monitoring and control circuits that control the increase or decrease of the load voltage from the set level, the input of which is connected to the output of the auxiliary source connected to the phase and neutral wires, the output of the mentioned monitoring and control circuit is connected the switching relay controlling the above-mentioned opening and closing contacts of the switching unit, the first intermediate relay is connected to the output voltage, in the circuit of which there is the closing contact of the switching relay, the second intermediate relay, in the circuit of which there is the closing contact of the first intermediate relay, n stages are connected in steps, and parallel to the power switching contacts included RC-circuit.
Кроме того, в устройстве, содержащем трансформатор, первичная обмотка которого через коммутирующий блок, содержащий коммутирующие элементы, подключена к выводам для подключения входного напряжения, устройство сравнения и управления, коммутирующий блок выполнен в виде двух замыкающих и двух размыкающих контактов, первичная обмотка трансформатора подключена параллельно вторичной через размыкающие контакты, последовательно с которыми включены замыкающие контакты, выводы которых соединены между собой, параллельно первичной обмотке упомянутого трансформатора включен конденсатор, замыкающие контакты соединены между собой и вторыми выводами подключены к нулевому проводу, разноименные выводы обмоток соединены через размыкающие контакты, устройство сравнения и управления выполнено в виде 2n схем контроля и управления, контролирующих увеличение или уменьшение напряжения на нагрузке от установленного уровня, входы которых подключены к выходу вспомогательного источника питания, вход которого подключен к фазному и нулевому проводу, выходы упомянутых схем контроля и управления подключены к первому и второму коммутирующим реле, управляющими упомянутыми выше размыкающими и замыкающими элементами коммутирующего блока, к выходному напряжению подключены первое промежуточное реле, в цепи которого находится последовательно соединенный замыкающий контакт второго коммутирующего реле, второе промежуточное реле, в цепи которого находится последовательно соединенные замыкающий контакт первого коммутирующего реле, п каскадов соединены ступенчато, параллельно силовым коммутирующим контактам включены RC-цепи.In addition, in the device containing the transformer, the primary winding of which through the switching block containing the switching elements is connected to the terminals for connecting the input voltage, the comparison and control device, the switching block is made in the form of two make and two disconnect contacts, the primary winding of the transformer is connected in parallel secondary through the opening contacts, in series with which the closing contacts are connected, the terminals of which are connected to each other, parallel to the primary winding of the crimped transformer, the capacitor is turned on, the closing contacts are interconnected and the second terminals are connected to the neutral wire, the opposite terminals of the windings are connected through the opening contacts, the comparison and control device is made in the form of 2n monitoring and control circuits that control the voltage increase or decrease at the load from the set level, the inputs of which are connected to the output of the auxiliary power source, the input of which is connected to the phase and neutral wires, the outputs of the mentioned control circuits and control The phenomena are connected to the first and second switching relays, controlling the above-mentioned opening and closing elements of the switching unit, the first intermediate relay is connected to the output voltage, in the circuit of which there is a series-connected closing contact of the second switching relay, a second intermediate relay, in the circuit of which there is a series-connected closing relay the contact of the first switching relay, n stages are connected in steps, RC-circuits are connected in parallel with the power switching contacts.
На фиг.1-4 изображены схемы вариантов предложенного устройства. На фиг.1 и 2 - первый вариант, на фиг.3 и 4 - второй вариант. Первый представляет собой стабилизатор, ограничивающий напряжение "сверху" или "снизу", второй - "сверху" и "снизу". Понятие "сверху" означает, что напряжение сети повысилось и необходимо его уменьшить на нагрузке, понятие "снизу" - напряжение понизилось и необходимо его увеличение на нагрузке; "снизу" и "сверху" - работа происходит в заданном диапазоне выходных напряжений.Figure 1-4 shows a diagram of variants of the proposed device. In figures 1 and 2 - the first option, in figures 3 and 4 - the second option. The first is a stabilizer, limiting the voltage "from above" or "below", the second - "from above" and "from below." The concept of "top" means that the voltage of the network has increased and it is necessary to reduce it at the load, the concept of "bottom" - the voltage has decreased and it is necessary to increase it at the load; "bottom" and "top" - work occurs in a given range of output voltages.
В случае ограничения напряжения только "сверху" или только "снизу" используются устройства, структурные схемы которых представлены на фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 вторичная обмотка трансформатора 1 включена последовательно с нагрузкой, коммутирующий блок содержит размыкающий контакт 4 и замыкающий контакт 5, одноименные выводы первичной и вторичной обмоток трансформатора 1 соединены между собой и подключены к фазному проводу, вторые выводы упомянутых обмоток соединены между собой через размыкающий контакт 4, к точке соединения размыкающего контакта 4 и первичной обмотки трансформатора 1, зашунтированной конденсатором 13, подключен один из выводов замыкающего контакта 5, второй вывод которого подключен к нулевому проводу. На фиг.2 вторичная обмотка трансформатора 1 включена последовательно с нагрузкой, первичная обмотка подключена параллельно вторичной и через размыкающий контакт 2, образующий совместно с замыкающим контактом 3 коммутирующий блок, к первичной обмотке, зашунтированной конденсатором 13 трансформатора 1, вторые выводы первичной и вторичной обмоток упомянутого трансформатора 1 соединены между собой, один вывод замыкающего контакта 3 подключен к точке соединения первичной обмотки и конденсатора 13 с выводом размыкающего контакта 2, другой вывод подключен к нулевому проводу.In the case of limiting the voltage only "from above" or only "from below", devices are used whose structural diagrams are presented in Fig. 1 and Fig. 2. In Fig. 1, the secondary winding of the
На фиг.1 и 2 первое и второе коммутирующее реле 6 (7) подключено соответственно к выходному напряжению последовательно с выходами схемы контроля и управления 8 (9), входы схемы контроля и управления 8 (9) подключены к выходу вспомогательного источника питания 10, входы которого подключены к фазному напряжению сети, первое 11 и второе 12 промежуточные реле подключены к выходному напряжению, последовательно с элементом 11 включен замыкающий контакт 14 второго коммутирующего реле 7, аналогично включен последовательно с элементом 12 замыкающий контакт 15 первого коммутирующего реле 6.In figures 1 and 2, the first and second switching relays 6 (7) are connected respectively to the output voltage in series with the outputs of the control and control circuits 8 (9), the inputs of the control and control circuits 8 (9) are connected to the output of the
Вспомогательный источник питания 10 содержит, например, трансформатор, мостовой выпрямитель и сглаживающий фильтр. Узел 10 может быть выполнен без трансформатора, используя вместо него гасящий (конденсатор) резистор, или с непосредственным выпрямлением сети с RC-сглаживающим фильтром. Такое выполнение возможно из-за незначительного тока потребления схемами контроля и управления 8, 9.The
На фиг.3, 4 изображена схема устройства, ограничивающего "сверху" и “снизу”. Оно содержит трансформатор 1, вторичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, коммутирующий блок, содержащий силовые коммутирующие элементы 2, 3, 4, 5, из них 2, 4 - размыкающие (нормально-замкнутые) и 3, 5 - замыкающие (нормально-разомкнутые), первичная обмотка трансформатора 1 подключена параллельно вторичной через размыкающие коммутирующие элементы 2 и 4, последовательно с размыкающими элементами (с каждым из них) включены замыкающие коммутирующие элементы 3 и 5, разноименные выводы которых соединены между собой, т.е. элементы 2-5 образуют схему, в которой между точками соединения элементов 2, 3 и элементов 4, 5 включена первичная обмотка трансформатора 1, параллельно которой включен конденсатор 13, и между разноименными выводами элементов 2 и 4 включена вторичная обмотка трансформатора 1, одноименные выводы коммутирующих элементов 3, 5 соединены между собой. Параллельно элементам 2-5 включены элементы 16, 17, соединенные последовательно. Соединение элементов 6-17 соответствует их соединениям на фиг.1, 2. На фиг.3, 4 первое коммутирующее реле 6 и второе коммутирующее реле 7 подключены соответственно к выходному напряжению последовательно с выходами первой и второй схем контроля и управления 8 и 9, входы схем контроля и управления 8 и 9 подключены к выходу вспомогательного источника питания 10, входы которого подключены к фазному напряжению сети, первое, второе промежуточные реле 11, 12 подключены к выходному напряжению, последовательно с элементом 11 включен замыкающий контакт 14 второго коммутирующего реле 7, аналогично включен последовательно с элементом 12 замыкающий контакт 15 первого коммутирующего реле 6. Устройства, изображенные на фиг.1 и фиг.2, работают аналогично фиг.3, 4. При этом переключение контактов 4 и 5, т.е. при ограничении “сверху”, приводит к наличию отрицательной (вычитающей) ЭДС, а переключение контактов 2 и 3, т.е. при ограничении “снизу”, - к наличию положительной (суммирующей) ЭДС. В остальном принцип работы устройства полностью идентичен. Устройство, изображенное на фиг.3, 4, работает следующим образом.Figure 3, 4 shows a diagram of a device, limiting the "top" and "bottom". It contains a
В исходном состоянии положение коммутирующих элементов 2-5 такое, как изображено на фиг.3, 4, т.е. коммутирующие элементы 2 и 4 замкнуты, а 3 и 5 разомкнуты. Первичная и вторичная обмотки трансформатора 1 подключены параллельно, их индуктивное сопротивление весьма мало, и напряжение сети и нагрузки практически одинаково. Узел 9 контролирует уменьшение напряжения на нагрузке, осуществляет работу на понижение, узел 8 контролирует повышение напряжения на нагрузке (осуществляет работу на повышение).In the initial state, the position of the switching elements 2-5 is as shown in Figs. 3, 4,
Если напряжение в сети меньше установленного уровня для коммутирующего элемента 7, то он отключен от однофазной сети, его контакт в цепи второго промежуточного реле 12 разомкнут. В этом случае справедливо практическое равенство напряжения сети и нагрузки.If the voltage in the network is less than the set level for the
При увеличении напряжения сети более установленного уровня узла 9 через узел 7 коммутирующее реле 7 срабатывает, при этом работают элементы 12 (т.е. переключаются контакты 2 и 3).When the voltage of the network increases more than the set level of the
Напряжение на нагрузке будет равно разности напряжения сети и ЭДС, индуцированной в обмотке трансформатора 1. Если напряжение сети уменьшилось, схема возвращается в исходное состояние, если напряжение сети станет меньше уровня, установленного узлом 8 для элемента 6, то будет включен элемент 11 (переключаются контакты 4, 5) и напряжение на нагрузке будет равно сетевому плюс ЭДС, индуцированной во вторичной обмотке трансформатора 1. При повышении напряжения сети схема вернется в исходное состояние. Уровни срабатывания и отпускания элементов 6 и 7 определяются суммарной нестабильностью стабилизатора.The voltage at the load will be equal to the difference between the mains voltage and the EMF induced in the winding of the
Схема контроля и управления 18 и 19 может выполнена, например, как в [5], что и показано на фиг.1-4, а может быть выполнена на микропроцессоре и микроконтроллере с использованием мультиплексирования на столько 2n уровней, сколько имеется каскадных соединений. 2n уровней необходимы, так как в каждом случае контролируется как повышение, так и понижение выходного напряжения.The control and
При этом понятия “промежуточный элемент” и “промежуточное реле”, “коммутирующий элемент” и “коммутирующее реле” соответственно идентичны и эквивалентны. Реле, например, могут быть электромеханическими, электронными, как и их контакты.The concepts of “intermediate element” and “intermediate relay”, “switching element” and “switching relay” are respectively identical and equivalent. Relays, for example, can be electromechanical, electronic, as well as their contacts.
Возможен трехфазный вариант устройства с общим управлением или управлением по каждой фазе индивидуально.A three-phase version of the device is possible with general control or control for each phase individually.
RC-цепи 16, 17 способствуют улучшению работы устройства в переходных режимах и в процессе переключения контактов 2-5, так как в этих режимах цепь первичной обмотки не рвется, а подключается через соответствующую RC-цепь, например, при повышении напряжения (ограничение снизу - фиг.2), в переходном режиме размыкается контакт 2 и только затем замыкается контакт 3.
В этом промежуточном состоянии первичная обмотка своим началом подключается к нулю сети через RC-цепь 16, 17, причем конденсатор 16 в первый момент в соответствии с законами коммутации представляет собой практически короткозамкнутую цепь. Т.е. ток в первичной обмотке в этот момент ограничивается резистором 17. Это одна функция RC-цепи. Вторая - упомянутая цепь выполняет функции классической искрогасящей схемы.In this intermediate state, the primary winding, by its beginning, is connected to the network zero through the
При этом параметры RC-цепи рассчитаны таким образом, что в переходном режиме не происходит насыщения трансформатора.In this case, the parameters of the RC circuit are designed in such a way that in the transient mode the transformer does not saturate.
Авторами испытан макет мощностью до 50 кВА с расчетной суммарной нестабильностью напряжения ±2% и ±5%. Для электронного узла использовались операционные усилители 1401 УД2Б в качестве компараторов, тип ИМС-1561 ТЛЛ1 (или ЛА7), тип тиристорной оптопары ЗОУ103Г (или Б, В - два последовательно), тип тиристора КУ111А.The authors tested a model with a capacity of up to 50 kVA with a calculated total voltage instability of ± 2% and ± 5%. For the electronic node, operational amplifiers 1401 UD2B were used as comparators, type IMS-1561 TLL1 (or LA7), type of thyristor optocouple ZOU103G (or B, V - two in series), type of thyristor KU111A.
КПД стабилизатора в зависимости от ступеней регулирования составил 99-97%. Дискретность регулировочных ступеней 6-12 В.The efficiency of the stabilizer, depending on the stages of regulation, was 99-97%. Discretization of adjusting steps 6-12 V.
Таким образом, предложены два варианта стабилизатора переменного напряжения, ограничивающие его величину “сверху” и “сверху” и “снизу”; “снизу” и “сверху” и “снизу”. Предложенные варианты устройств обладают рядом преимуществ по сравнению с известными стабилизаторами переменного напряжения. Приведенные сведения подтверждают возможность осуществления предлагаемого изобретения. При этом предлагаемые варианты стабилизаторов переменного напряжения работают на любой нагрузке без искажения формы кривой напряжения. Коммутация происходит без прерывания тока и при токах в К раз меньше тока нагрузки.Thus, two variants of an AC voltage stabilizer are proposed, limiting its magnitude “from above” and “from above” and “from below”; “From below” and “from above” and “from below”. The proposed device options have several advantages compared to the known AC voltage stabilizers. The above information confirms the feasibility of the invention. At the same time, the proposed alternatives for AC voltage stabilizers operate on any load without distorting the shape of the voltage curve. Switching occurs without interrupting current and at currents K times less than the load current.
Источники информации.Sources of information.
1. Источники электропитания РЭА. Справочник. Под ред. Г.С. Найвельта. М.: Радио и связь, 1986, с.254, рис.7.4.1. Power sources CEA. Directory. Ed. G.S. Naivelt. M .: Radio and communication, 1986, p. 254, Fig. 7.4.
2. Источники электропитания РЭА. Справочник. Под ред. Г.С. Найвельта. М.: Радио и связь, 1986, с.264, рис.7.9.2. Power sources CEA. Directory. Ed. G.S. Naivelt. M .: Radio and communication, 1986, p. 264, Fig. 7.9.
3. Авт. свид. СССР №534742, G 05 F 1/30. Стабилизатор переменного напряжения. /М.Б. Лозин, В.В. Петров, О.3. Сейфуллин и др. Опубл. 1976, Бюл. №41.3. Auth. testimonial. USSR No. 534742, G 05
4. Патент РФ №2100837, G 05 F 1/30, Н 02 М 5/12. Стабилизатор переменного напряжения. /Л.3. Фейгин, С.И. Михалев. Опубл. 1997, Бюл. №36.4. RF patent No. 2100837, G 05
5. Патент РФ №2158954, G 05 F 1/30, Н 02 М 5/12. Стабилизатор переменного напряжения (варианты). /Л.З. Фейгин, С.В. Левинзон, С.И. Михалев. Опубл. 1999, Бюл. №31.5. RF patent No. 2158954, G 05
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100056/09A RU2237270C1 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Multistage ac voltage regulator (modifications) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100056/09A RU2237270C1 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Multistage ac voltage regulator (modifications) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003100056A RU2003100056A (en) | 2004-08-27 |
| RU2237270C1 true RU2237270C1 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=33433362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003100056/09A RU2237270C1 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Multistage ac voltage regulator (modifications) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2237270C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010033053A1 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | Feygin Lev Zalmanovich | Alternating voltage stabiliser with protection elements (embodiments) |
| US7816894B2 (en) | 2006-06-23 | 2010-10-19 | Electro-Chance, Llc | Method and apparatus for regulating voltage |
| CN102937818A (en) * | 2012-11-17 | 2013-02-20 | 沈阳中川测试技术有限公司 | Serial voltage regulator |
| RU2584646C2 (en) * | 2011-05-31 | 2016-05-20 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон(Пабл) | Controlling digital scaling of voltage and frequency with working points |
| RU187709U1 (en) * | 2018-12-07 | 2019-03-15 | Евгений Николаевич Коптяев | MULTI-PHASE VOLTAGE REGULATOR |
| RU2709094C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-12-16 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Three-phase alternating voltage corrector |
| RU2771666C1 (en) * | 2021-08-20 | 2022-05-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "ФЭЛТ" | Universal stabilizer-power supply regulator with energy saving function |
-
2003
- 2003-01-09 RU RU2003100056/09A patent/RU2237270C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7816894B2 (en) | 2006-06-23 | 2010-10-19 | Electro-Chance, Llc | Method and apparatus for regulating voltage |
| WO2010033053A1 (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | Feygin Lev Zalmanovich | Alternating voltage stabiliser with protection elements (embodiments) |
| RU2584646C2 (en) * | 2011-05-31 | 2016-05-20 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон(Пабл) | Controlling digital scaling of voltage and frequency with working points |
| CN102937818A (en) * | 2012-11-17 | 2013-02-20 | 沈阳中川测试技术有限公司 | Serial voltage regulator |
| CN102937818B (en) * | 2012-11-17 | 2014-07-09 | 沈阳中川测试技术有限公司 | Serial voltage regulator |
| RU187709U1 (en) * | 2018-12-07 | 2019-03-15 | Евгений Николаевич Коптяев | MULTI-PHASE VOLTAGE REGULATOR |
| RU2709094C1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-12-16 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Three-phase alternating voltage corrector |
| RU2771666C1 (en) * | 2021-08-20 | 2022-05-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "ФЭЛТ" | Universal stabilizer-power supply regulator with energy saving function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5969511A (en) | Method and device for continuous adjustment and regulation of transformer turns ratio, and transformer provided with such device | |
| RU2237270C1 (en) | Multistage ac voltage regulator (modifications) | |
| CN110088871B (en) | Electrical path fault detector and circuit breaker including the same | |
| RU2158954C1 (en) | Alternating current voltage stabilizer | |
| RU2377630C1 (en) | Stabiliser of ac voltage with elements of protection and back-up (versions) | |
| RU2245600C1 (en) | Step-by-step ac voltage regulation device | |
| RU2003100056A (en) | MULTI-STAGE AC VOLTAGE STABILIZER (OPTIONS) | |
| KR20200136250A (en) | Power conversion apparatus cutting off overvoltage supplied from external power source | |
| RU2709094C1 (en) | Three-phase alternating voltage corrector | |
| SU1723627A1 (en) | Device for balancing of incomplete phase conditions | |
| RU2818292C1 (en) | Device for independent phase-by-phase compensation of reactive power | |
| RU2709454C1 (en) | Rectifier | |
| US1966810A (en) | Electric current rectifying system | |
| RU51798U1 (en) | VARIABLE DISCRETE CONTROL DEVICE | |
| RU182064U1 (en) | A device for balancing voltage in a three-wire high-voltage network | |
| RU2188496C1 (en) | Device for stepped adjustment of alternating voltage | |
| RU187709U1 (en) | MULTI-PHASE VOLTAGE REGULATOR | |
| RU2680371C1 (en) | Switchable shunt reactor (options) | |
| RU31073U1 (en) | Discrete Voltage Regulator | |
| SU744840A1 (en) | Device for automatic regulation of voltage in networks with double-side power supply | |
| RU2215320C2 (en) | Device for regulating and balancing three-phase voltage | |
| RU2565497C1 (en) | Ac voltage stabiliser | |
| RU18810U1 (en) | DEVICE FOR VARIABLE AC VOLTAGE REGULATION | |
| SU1302253A1 (en) | Device for stabilizing a.c.voltage | |
| SU951258A1 (en) | Apparatus for ac voltage stabilizing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20100422 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20100817 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130927 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140110 |