RU2660926C1 - Однофазный регулятор переменного напряжения - Google Patents
Однофазный регулятор переменного напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660926C1 RU2660926C1 RU2017107326A RU2017107326A RU2660926C1 RU 2660926 C1 RU2660926 C1 RU 2660926C1 RU 2017107326 A RU2017107326 A RU 2017107326A RU 2017107326 A RU2017107326 A RU 2017107326A RU 2660926 C1 RU2660926 C1 RU 2660926C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supply network
- terminal
- voltage
- voltage regulator
- phase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/24—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices
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)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано для регулирования и стабилизации напряжения в бытовых и промышленных электрических сетях переменного тока. Технический результат - повышение дискретности уровней регулирования напряжения на выходе однофазного регулятора переменного напряжения без искажения синусоидальной формы напряжения и, следовательно, без ухудшения качества электрической энергии в нагрузке и питающей сети. Однофазный регулятор переменного напряжения, содержащий управляемые ключи и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к первому зажиму питающей сети последовательно с нагрузкой, а первичная обмотка, имеющая промежуточные выводы, своим начальным выводом посредством управляемых ключей подключена к зажимам питающей сети и остальными своими выводами посредством управляемых ключей подключена ко второму зажиму питающей сети, выполнен таким образом, что остальные выводы первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора через дополнительные управляемые ключи подключены также к первому зажиму питающей сети. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано для регулирования и стабилизации напряжения в бытовых и промышленных электрических сетях переменного тока.
Известен однофазный регулятор переменного напряжения, построенный на основе автотрансформатора с промежуточными выводами (ответвлениями) его обмотки. Регулирование величины выходного напряжения осуществляется ступенчато посредством механического переключения ответвлений обмотки, осуществляемым устройством регулирования под нагрузкой (РПН). Исполнительным механизмом РПН является электропривод. Система управления однофазного регулятора переменного напряжения данного типа, получив задание величины выходного напряжения, определяет требуемый номер ответвления обмотки автотрансформатора, которое должно быть подключено к выходу однофазного регулятора переменного напряжения, после чего управляющее воздействие передается на устройство регулирования под нагрузкой, которое и осуществляет переключение. (Управление потоками электроэнергии и повышение эффективности электроэнергетических систем: учебное пособие / А.П. Бурман, Ю.К. Розанов, Ю.Г. Шакарян. - М.: Издательский дом МЭИ, 2012. - 151 с.: ил.)
Однофазные регуляторы переменного напряжения данного типа имеют два существенных недостатка: низкое быстродействие (время переключения одной ступени измеряется единицами секунд) и низкую надежность за счет наличия механических контактов (РПН является одним из самых часто отказывающих элементов силового электротехнического оборудования).
Наиболее близким прототипом заявляемого технического решения является тиристорный регулятор переменного напряжения, содержащий управляемые ключи и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к первому зажиму питающей сети последовательно с нагрузкой, а первичная обмотка своими крайними выводами через управляемые ключи подключена параллельно вторичной обмотке, при этом все выводы первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора через управляемые ключи подключены ко второму зажиму питающей сети (полезная модель RU 142160).
Недостатком прототипа является низкая дискретность регулирования выходного синусоидального напряжения однофазного регулятора переменного напряжения. В прототипе данный недостаток компенсируется применением импульсно-фазового управления тиристорными ключами, однако такой подход проводит к ухудшению гармонического состава выходного напряжения и, соответственно, ухудшению показателей качества электрической энергии как в нагрузке, так и в питающей электрической сети.
Техническим результатом, на получение которого направлено предлагаемое техническое решение, является повышение дискретности уровней регулирования напряжения на выходе однофазного регулятора переменного напряжения без искажения синусоидальной формы напряжения и, следовательно, без ухудшения качества электрической энергии в нагрузке и питающей сети.
Технический результат достигается тем, что однофазный регулятор переменного напряжения, содержащий управляемые ключи и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к первому зажиму питающей сети последовательно с нагрузкой, а первичная обмотка, имеющая промежуточные выводы, своим начальным выводом посредством управляемых ключей подключена к зажимам питающей сети и остальными своими выводами посредством управляемых ключей подключена ко второму зажиму питающей сети, выполнен таким образом, что остальные выводы первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора через дополнительные управляемые ключи подключены также к первому зажиму питающей сети.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема построения однофазного регулятора переменного напряжения, на фиг. 2 приведена таблица ступеней напряжений вольтодобавки, получаемых при различных комбинациях включенных управляемых ключей.
Однофазный регулятор переменного напряжения построен на базе вольтодобавочного трансформатора 1, вторичная обмотка 2 которого включена между первым зажимом питающей сети 3 и первым выводом нагрузки 4. Начальный вывод вторичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 1 подключен к общей точке соединения управляемых ключей 6 и 7. Первый промежуточный вывод вторичной обмотки 5, следующий за начальным выводом, подключен к общей точке соединения управляемых ключей 8 и 9, а второй промежуточный вывод вторичной обмотки 5 подключен к общей точке соединения управляемых ключей 10 и 11. Конец вторичной обмотки 5 подключен к общей точке соединения управляемых ключей 12 и 13. Выводы управляемых ключей 6, 8, 10 и 12, не подключенные к вторичной обмотке 5 вольтодобавочного трансформатора 1, соединены вместе и подключены к первому зажиму питающей сети 3, а выводы управляемых ключей 7, 9, 11 и 13, не подключенные к вторичной обмотке 5 вольтодобавочного трансформатора 1, соединены со вторым зажимом питающей сети 14, к которому также подключен второй вывод нагрузки 4.
Однофазный регулятор переменного напряжения работает следующим образом.
Регулирование выходного напряжения на нагрузке 4 осуществляется за счет формирования положительного или отрицательного вольтодобавочного напряжения на вторичной обмотке 2 вольтодобавочного трансформатора 1. С этой целью к первичной обмотке 5 вольтодобавочного трансформатора 1 посредством управляемых ключей 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 коммутируется напряжение с входа однофазного регулятора переменного напряжения, образованного первыми и вторым зажимами питающей сети 3 и 14. В общем случае количество уровней регулирования (ступеней) выходного напряжения определяется общим числом выводов первичной обмотки 5. При этом величина вводимого вольтодобавочного напряжения определяется коэффициентом трансформации напряжения из каждой секции первичной обмотки 5 во вторичную обмотку 2 с учетом полярности подключения секции первичной обмотки 5. Одновременно находиться во включенном (проводящем) состоянии могут не более двух управляемых ключей, в противном случае в первичной обмотке 5 вольтодобавочного трансформатора 1 возникнет короткое замыкание.
На фиг. 2 приведена таблица ступеней напряжения вольтодобавки однофазного регулятора переменного напряжения, построенного по схеме фиг.1, при различных состояниях управляемых ключей 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13. При этом проводящее состояние управляемых ключей 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 обозначено в таблице фиг. 2 как «вкл», непроводящее состояние - «выкл». Как видно из таблицы, предлагаемый однофазный регулятор переменного напряжения позволяет получить 13 различных уровней синусоидального выходного напряжения, отличающихся друг от друга как по величине, так и по знаку.
Схема прототипа для аналогичного случая с двумя промежуточными выводами первичной обмотки 5 вольтодобавочного трансформатора 1 позволяет сформировать только 7 различных уровней синусоидального выходного напряжения, что выгодно отличает предлагаемое техническое решение по возможностям регулирования выходного напряжения в условиях обеспечения максимально возможного качества электрической энергии.
Таким образом, осуществление совокупности признаков заявляемого однофазного регулятора переменного напряжения обеспечивает достижение указанного технического результата.
Claims (1)
- Однофазный регулятор переменного напряжения, содержащий управляемые ключи и вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к первому зажиму питающей сети последовательно с нагрузкой, а первичная обмотка, имеющая промежуточные выводы, своим начальным выводом посредством управляемых ключей подключена к зажимам питающей сети и остальными своими выводами посредством управляемых ключей подключена ко второму зажиму питающей сети, отличающийся тем, что остальные выводы первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора через дополнительные управляемые ключи подключены также к первому зажиму питающей сети.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107326A RU2660926C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Однофазный регулятор переменного напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017107326A RU2660926C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Однофазный регулятор переменного напряжения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660926C1 true RU2660926C1 (ru) | 2018-07-11 |
Family
ID=62916824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017107326A RU2660926C1 (ru) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | Однофазный регулятор переменного напряжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660926C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110231848A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-09-13 | 明珠电气股份有限公司 | 组合式高稳压精度的无触点稳压器主电路及无触点稳压器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU145160U1 (ru) * | 2014-05-12 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Разгонный отсек стенда для ударных испытаний |
GB2518291A (en) * | 2013-08-01 | 2015-03-18 | Southern Fox Invest Ltd | Apparatus and method for voltage control |
-
2017
- 2017-03-07 RU RU2017107326A patent/RU2660926C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2518291A (en) * | 2013-08-01 | 2015-03-18 | Southern Fox Invest Ltd | Apparatus and method for voltage control |
RU145160U1 (ru) * | 2014-05-12 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Разгонный отсек стенда для ударных испытаний |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛИПКОВСКИЙ К.А. ТРАНСФОРМАТОРНО-КЛЮЧЕВЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, КИЕВ: НАУКОВА ДУМКА, 1983, с. 140, рис. 63. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110231848A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-09-13 | 明珠电气股份有限公司 | 组合式高稳压精度的无触点稳压器主电路及无触点稳压器 |
CN110231848B (zh) * | 2019-04-28 | 2020-10-02 | 明珠电气股份有限公司 | 组合式高稳压精度的无触点稳压器主电路及无触点稳压器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10179515B2 (en) | System for charging battery of electric vehicle including a controller connected to at least one switch | |
AU2018232948B2 (en) | Multi-module dc-to-dc power transformation system | |
RU2011100177A (ru) | Установка для передачи электрической энергии | |
RU2014108749A (ru) | Устройство прямого электрического нагрева, содержащее силовой электронный преобразователь | |
RU2711537C1 (ru) | Статический компенсатор реактивной мощности | |
RU2660926C1 (ru) | Однофазный регулятор переменного напряжения | |
RU2711587C1 (ru) | Способ управления напряжением трансформатора под нагрузкой и устройство для его реализации | |
RU2671829C1 (ru) | Регулятор вольтодобавочного переменного напряжения | |
US20170373601A1 (en) | Dc-dc converter | |
RU2013120515A (ru) | Система электроснабжения | |
Alsuwaidi et al. | Design and simulation of a seven taps electronic on load tap changer in 11/0.4 KV distribution transformers using a PI controller | |
RU115132U1 (ru) | Автономный инверторный преобразователь напряжения | |
RU166559U1 (ru) | Пускорегулирующее устройство на стороне высокого напряжения трансформаторной подстанции | |
RU2726946C1 (ru) | Регулятор переменного напряжения | |
RU2679829C1 (ru) | Способ управления напряжением на нагрузке в регуляторе с регулируемым преобразователем напряжения | |
RU2689111C1 (ru) | Устройство для регулирования напряжения | |
RU2648280C1 (ru) | Устройство для регулирования напряжения | |
RU2368937C1 (ru) | Регулятор переменного напряжения | |
JP2017515454A (ja) | 設定可能なインバータ装置、該インバータ装置を備える太陽光発電システム | |
RU2788078C1 (ru) | Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью | |
CN114128073A (zh) | 用于连接两个交流电网的装置和用于运行该装置的方法 | |
Kim et al. | A 13.2 kV/150kVA solid state transformer for a bipolar LVDC distribution system | |
Seo et al. | Half-bridge submodule test circuit for MMC-based voltage sourced HVDC system | |
RU2702340C1 (ru) | Способ управления напряжением на выходе трансформатора | |
Richardson et al. | Microcontroller Based Solid State on-Load Tap Changer for Pole Mounted Transformers |