SK288647B6 - Spôsob prepínania záťaže na transformátore a zapojenie transformátora na uskutočňovanie tohto spôsobu - Google Patents

Abstract

Spôsob prepínania záťaže na transformátore aspoň s dvomi odbočkami, keď na vstup transformátora je privedené vstupné napájacie napätie a záťaž je napojená na prvú odbočku transformátora, podľa vynálezu teda spočíva v tom, že po odpojení hlavného uzemňovacieho vinutia transformátora od nulového potenciálu je k transformátoru pripojené podružné uzemňovacie vinutie s vyššou impedanciou, ako je impedancia hlavného uzemňovacieho vinutia, potom je záťaž napojená na druhú odbočku vinutia transformátora, následne je záťaž odpojená od prvej odbočky vinutia transformátora, načo je od transformátora odpojené podružné uzemňovacie vinutie a potom pripojené hlavné uzemňovacie vinutie transformátora k nulovému potenciálu. Zapojenie transformátora (1), ktorého vstupné napájacie napätie je pripojené na vstupnú svorku (14), hlavné uzemňovacie vinutie (4) je spojené s nulovým potenciálom (13) privedeného napájacieho napätia cez stýkač (8) hlavného uzemňovacieho vinutia, aspoň dve odbočky transformátora (1), zahŕňajúce prvú odbočku (2) vinutia a druhú odbočku (3) vinutia, sú prepojené stýkačom (6) prvej odbočky vinutia a stýkačom (7) druhej odbočky vinutia so záťažou spojenou s nulovým potenciálom, pričom stýkač (8) hlavného uzemňovacieho vinutia je napojený na riadiacu jednotku (11) stýkačov uzemňovacích vinutí a stýkač (6) prvej odbočky vinutia a stýkač (7) druhej odbočky vinutia transformátora (1) sú napojené na riadiacu jednotku (11) stýkačov odbočkových vinutí, ktorá je prepojená s riadiacou jednotkou (10) stýkačov uzemňovacích vinutí, spočívajúce v tom, že transformátor (1) je vybavený podružným uzemňovacím vinutím (5) spojeným s nulovým potenciálom privedeného napájacieho napätia cez stýkač (9) podružného uzemňovacieho vinutia napojený na riadiacu jednotku (10) riadenia stýkačov uzemňovacích vinutí.

Description

S K 288647 B6

Oblasť techniky

Vynález sa týka spínania elektrickej záťaže v obvodoch striedavého prúdu, konkrétne spôsobu prepínania záťaže na transformátore aspoň s dvomi odbočkami vedúceho k zníženiu prúdového namáhania výkonových spínacích prvkov, v tomto prípade stýkačov. Ďalej sa vynález týka zapojenia transformátora na uskutočňovanie tohto spôsobu.

Doterajší stav techniky

Spínanie elektrickej záťaže pomocou stýkačov je dnes v podstate jediná možnosť dlhodobého spínania záťaže v obvodoch striedavého prúdu. Výkonové spínacie prvky, stýkače, sú počas prepínania zjednej hodnoty napájacieho napätia na inú hodnotu napájacieho napätia záťaže silne namáhané výrazným nadprúdom s krátkym časom pôsobenia. Tento nadprúd vzniká skratovaním časti vinutia transformátora, čím sa v premostenej vetve vplyvom indukcie naindukujú prúdy rádovo vyššie, ako je veľkosťprúdu pracovného.

V prípade, ak je potreba obmedziť príkon elektrickej záťaže v obvode striedavého prúdu, používa sa bežne znižujúci transformátor alebo autotransformátor. Autotransformátorom sa myslí špeciálny variant klasického transformátora, ktorý však nemá galvanický oddelené primáme a sekundárne vinutie. V ďalšom texte bude pod termínom transformátor myslená tak klasická verzia, ako verzia autotransformátorová. Transformátor je pripojený medzi prívod elektrickej energie a spotrebič (záťaž), ktorého príkon má byť regulovaný, alebo len stabilizované napájacie napätie na jeho vstupných svorkách. Transformátor je teda zapojený v sérii medzi prívodným napájacím napätím a napájaným zariadením Transformátor je schopný obmedziť prúd prechádzajúci spotrebičom, a tým znížiť jeho príkon.

Bežným výkonovým spínacím prvkom, ktorým sa spotrebič pripája k napájaciemu napätiu, je stýkač. V súčasnej dobe je na trhu k dispozícii veľké množstvo typov stýkačov. Princíp činnosti stýkača je dobre známy, elektromagnetický stýkač bol opísaný napr. už v českom patente č. 25964 podanom v roku 1926, spôsob diaľkového prepínania odbočiek vinutia autotransformátora prostredníctvom stýkačov je potom opísaný v českom patente č. 189362 z roku 1977. Principiálne teda ide o spínače ovládané magnetickým poľom Magnetické pole vytvára silu, ktorá priťahuje kontakty stýkača k sebe. Cieľom je zopnúť/rozopnúť kontakty stýkača v čo najkratšom čase, aby sa zamedzilo vzniku prechodových javov a elektrickému oblúku. Pri pomalom spínani/rozopínaní sa spínacie kontakty stýkača opaľujú vzniknutým oblúkom a stýkač tak postupom času degraduje svoje parametre. Degradácia sa uiýchli aj spínaním prúdov vyšších, než na ktoré je stýkač dimenzovaný. V krajnom prípade môže byť elektrický oblúk medzi kontaktmi taký intenzívny, že dôjde k tzv. ,/lepeniu“ kontaktov a stýkač prestane plniť svoju primárnu fúnkciu. Pojmom ,/lepenie“ sa myslí stav, kedy sú kontakty stýkača permanentne spojené teplom vzniknutým prechádzajúcim nadprúdom Pri ,/lepení“ spínacích kontaktov stýkača zemniaceho vinutia dôjde k nárazovému nasýteniu jadra po stave prekryvu, čo spôsobí aktiváciu nadprúdovej ochrany a dôjde k výpadku napájacej energie pre spotrebič. Tento poruchový stav je kritický a je nutný zásah do zariadenia na jeho odstránenie. Pri používaní stýkačov je teda primárny cieľ obmedziť spínacie prúdy na takú hodnotu, ktorá je pre daný stýkač dovolená, a predchádzať stavom, kedy v obvode vznikajú prúdy vyššie než dovolené.

Vyššie prúdy, ako bežné pracovné, sú veľmi časté pri spínaní záťaže v obvodoch pripojených ktransformátorom Pri prepínaní záťaže zjednej odbočky transformátora na druhú odbočku vznikajú krátke prúdové špičky s výrazne vyššouhodnotou prúdu,než je dovolený pracovný prúd stýkača.

Pokiaľ sa chce prepnúť záťaž z jedného napájacieho napätia na iné bez výpadku dodávky napájacieho prúdu, musí sa prepnutie zjednej odbočky transformátora na inú odbočku uskutočniť s tzv. prekryvom Prekryvom sa myslí krátkodobý stav, kedy sú obidva stýkače dodávajúce energiu záťaži v zopnutom stave. Po krátkom čase rádu stoviek ms dôjde k vypnutiu jedného zo stýkačov a záťaž je napájaná z požadovanej odbočky transformátora zodpovedajúcej danému stýkaču.

Pri prekryve je odpojené zemniace vinutie transformátora, kvôli nadmernému prúdu, ktorý sa priprekryve stýkačov generuje. V prípade, že by toto zemniace vinutie odpojené nebolo, dôjde k aktivácii nadprúdovej ochrany (istič) obvodu, a tým k prerušeniu dodávky elektrickej energie. Tento nadmerný prúd je spôsobený skratovaním časti vinutia transformátora spôsobeným dvomi zopnutými stýkačmi na odbočkách transformátora. Skratovanie časti vinutia v transformátore spôsobí výrazný nárast prúdu. Stratový výkon ale nie je nijako výrazný, pretože rozdiel napätia medzi dvomi skratovanými odbočkami nebýva vyšší ako 10 V. Vygenerovaný skratový prúd ale spôsobí výrazný magnetický tok v spoločnomjadre, čo spôsobí naindukovanie napätia na zemniacom vinutí a zvýšený tok prúdu cezeň. Z týchto dôvodov je práve toto zemniace vinutie pri prepínaní odpojené.

Aby bola obnovená funkcia transformátora, musí sa zemniace vinutie opäť pripojiť. Toto pripojenie je sprevádzané opäť výrazným prúdovým rázom, ktorý obvykle až 100-krát prevyšuje nominálnu pracovnú hodnotu prúdu pretekajúceho týmto vinutím Tento stav je spôsobený tým, že transformátor nemá nabudené

S K 288647 B6 jadro magnetickým tokom a náhlym pripojením zemniaceho vinutia sa snaží transformátor dostať do rovnovážneho stavu, kedy je magnetický tok v jadre už štandardný. Tento stav kladie vysoké nároky na kvalitu stýkača odpájajúceho a opäť pripájajúceho toto zemniace vinutie k nulovému potenciálu N.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je umožniť prepnutie záťaže z jednej odbočky transformátora, teda z jednej hodnoty napájacieho napätia, na inú odbočku, resp. inú hodnotu napájacieho napätia, pod plným zaťažením, a to s obmedzením prúdového namáhania výkonových spínacích prvkov - stýkačov pri prepínaní. Konkrétne je cieľom výrazne obmedziť prúdový ráz pri opätovnompripojení zemniaceho vinutia transformátora.

Tento cieľ sa dosiahne spôsobom prepínania záťaže na transformátore aspoň s dvomi odbočkami a ďalej zapojením transformátora, ktoré by umožnilo uskutočňovanie tohto spôsobu a bolo zároveň flexibilné a jednoduché na inštaláciu.

Spôsob prepínania záťaže na transformátore aspoň s dvomi odbočkami, kedy na vstupe transformátora je privedené vstupné napájacie napätie a záťaž je napojená na prvú odbočku transformátora, podľa vynálezu teda spočíva v tom, že po odpojení hlavného zemniaceho vinutia transformátora od nulového potenciálu je k transformátoru pripojené podružné zemniace vinutie s vyššou impedanciou, ako je impedancia hlavného zemniaceho vinutia, potom je záťaž napojená na druhú odbočku vinutia transformátora, následne je záťaž odpojená od prvej odbočky vinutia transformátora, načo je od transformátora odpojené podružné zemniace vinutie a potom pripojené hlavné zemniace vinutie transformátora k nulovému potenciálu. Čas prekryvu by mal byť čo najkratší, ale nie kratší než čas nutný na bezporuchový chod zariadenia. Konkrétne hodnoty sa zásadne líšia transformátor od transformátora. Je nutné brať do úvahy časovú degradáciu stýkača. Čas spínania a odpínania kontaktov sa v priebehu pracovného života stýkača totiž mení, a je preto nutné s týmito zmenami počítať a čas prekryvu dostatočne naddimenzovať. Spínanie a rozpínanie stýkačov a ich časová synchronizácia sú zaistené navzájom prepojenými riadiacimi jednotkami - riadiacou jednotkou stýkačov odbočkových vinutí a riadiacou jednotkou stýkačov zemniacich vinutí.

Pripojenie a prepínanie záťaže na transformátore aspoň s dvomi odbočkami teda zahrnuje nasledujúce kroky:

- privedenie vstupného napájacieho napätia na vstupnú svorku transformátora,

- spojenie hlavného zemniaceho vinutia s nulovým potenciálom privedeného napájacieho napätia (cez spínací prvok - stýkač),

- zopnutie stýkača prvej odbočky vinutia (na záťaži s a objaví štartovacie napätie určitej úrovne),

- odpojenie hlavného zemniaceho potenciálu od transformátora stýkačom (po nastavenom časovom intervale, ktorý je špecifický pre daný typ záťaže), čím hlavným zemniacim vinutím prestane prúdiť prúd,

- zopnutie stýkača podružného zemniaceho vinutia (bezprostredne po odpojení hlavného zemniaceho potenciálu),

- zopnutie stýkača druhej odbočky vinutia transformátora, a tým premostenie časti vinutia transformátora (premostenie trvá definovaný čas, špecifický pre danú záťaž),

- rozopnutie stýkača prvej odbočky vinutia,

- rozopnutie stýkača podružného zemniaceho vinutia a

- zopnutie stýkača hlavného zemniaceho vinutia.

Spôsob prepínania záťaže na transformátore podľa vynálezu prináša zníženie prúdového namáhania stýkačov zemniaceho vinutia transformátora pri regulácii príkonu záťaže.

Zemniace vinutie je zakončené vodičom, ktorý sa za štandardných podmienok pripája k nulovému potenciálu privedeného napájacieho napätia. Kľúčovým znakom spôsobu podľa predkladaného vynálezu je pripnutie podružného zemniaceho vinutia pri prekryve zopnutia oboch stýkačov na odbočkách transformátora. Podružné zemniace vinutie transformátora má vyšší počet závitov, a tým aj vyššiu impedanciu, oproti hlavnému zemniacemu vinutiu. Zvýšený počet závitov spôsobí vyššiu impedanciu vinutia a pri prekryve môže zostať vinutie pripojené. Výhodne je počet závitov podružného zemniaceho vinutia dvojnásobný oproti hlavnému zemniacemu vinutiu. V prípade zvýšenia počtu závitov podružného zemniaceho vinutia vzhľadom na počet závitov hlavného zemniaceho vinutia na dvojnásobok dochádza k vzniku dvojnásobnej impedancie vinutia a hodnota pretekajúceho prúdu v takom vinutí bude polovičná. Stýkač podružného zemniaceho vinutia už nie je vystavený výrazným prúdovým rázom vzniknutých prekryvom Tým, že je podružné zemniace vinutie po prekryve stále spojené s nulovým potenciálom, nie je potreba vykonávať plné sýtenie transformátora a odpadajú teda výrazné prúdové rázy spôsobené opätovným pripojením hlavného zemniaceho vinutia. Výsledkom teda je, že počas prekryvu zostáva pripojené podružné zemniace vinutie a pripojením hlavného zemniaceho vinutia sa docieli len štandardný pracovný režim transformátora bez výrazných prúdových rázov znižujúcich životnosť stýkačov zemniacich vinutí.

S K 288647 B6

Istou nevýhodou predkladaného riešenia je použitie jedného stýkača navyše oproti štandardnej verzii zapojenia a zvýšenie ceny transformátora spôsobené doplneným podružným zemniacim vinutím Prevažujúcou výhodou je potom predĺžená životnosť týchto stýkačov a celkové zníženie pravdepodobnosti poruchového stavu celého zariadenia vzniknutého ,/lepením“ kontaktov stýkača zemniaceho vinutia nadprúdom.

Ďalším predmetom vynálezu je zapojenie transformátora na vykonávanie uvedeného spôsobu, ktorého vstupné napájacie napätie je pripojené na vstupnú svorku, hlavné zemniace vinutie je spojené s nulovýmpotenciálom privedeného napájacieho napätia cez stýkač hlavného zemniaceho vinutia, aspoň dve odbočky transformátora zahrnujúce prvú odbočku vinutia a druhú odbočku vinutia sú prepojené stýkačom prvej odbočky vinutia a stýkačom druhej odbočky vinutia so záťažou spojenou s nulovým potenciálom, pričom stýkač hlavného zemniaceho vinutia je napojený na riadiacu jednotku stýkačov zemniacich vinutí a stýkač prvej odbočky vinutia a stýkač druhej odbočky vinutia transformátora sú napojené na riadiacu jednotku stýkačov odbočkových vinutí, ktorá je prepojená s riadiacou jednotkou stýkačov zemniacich vinutí, spočívajúce v tom, že transformátor je vybavený podružným zemniacim vinutím spojeným s nulovým potenciálom privedeného napájacieho napätia cez stýkač podružného zemniaceho vinutia napojený na riadiacu jednotku riadenia stýkačov zemniacich vinutí.

Vo výhodnom uskutočnení má podružné zemniace vinutie počet závitov dvojnásobný oproti hlavnému zemniacemu vinutiu, čo predstavuje optimálny pomer vinutí z hľadíš ka životnosti oboch stýkačov.

Impedancia (počet závitov vinutia) hlavného zemniaceho vinutia transformátora a podružného zemniaceho vinutia a napájacie napätie závisí od konkrétnej použitej záťaže. Typicky bude využívané štandardné napájacie napätie 3 x 230 V, prípadne 3 x 400 V, aby konštrukcia podliehajúca norme mohla ísť do prevádzky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je podrobnejšie opísaný pomocou priloženého výkresu, kde na obr. 1 je znázornená bloková schéma a na obr. 2 elektrická schéma transformátora podľa vynálezu.

Príkladý uskutočnenia vynálezu

Uvedené príklady predstavujú príkladné varianty uskutočnenia vynálezu, ktoré však nemajú z hľadiska rozsahu ochrany žiadny obmedzujúci vplyv. Príkladné uskutočnenia zapojenia transformátora podľa vynálezu zodpovedajú schémam znázorneným na obr. 1 a obr. 2.

Pri regulácii výkonu osvetľovacích telies verejného osvetlenia sa tieto pripájajú ako záťaž 12. Vstupné napájacie napätie sa privedie na vstupnú svorku 14 autotransformátora 1. Hlavné zemniace vinutie 4 sa spojí s nulovým potenciálom 13 privedeného napájacieho napätia cez spínací prvok - stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia. K jednotlivým odbočkám autotrans formátora 1 (prvá odbočka 2 vinutia a druhá odbočka 3 vinutia), sa pripoja spínacie prvky, t. j. stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia a stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia. Všetky spínacie prvky sa prepoja s príslušnou riadiacou jednotkou - PLC (programovateľný logický automat). Stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia a stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia autotransformátora 1 sú napojené na riadiacu jednotku 11 stýkačov odbočkových vinutí. Stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 a stýkač 9 podružného zemniaceho vinutia 5 sú napojené na riadiacu jednotku 10 stýkačov zemniacich vinutí. Riadiaca jednotka 11 stýkačov odbočkových vinutí je prepojená s riadiacou jednotkou 10 stýkačov zemniacich vinutí z dôvodu zaistenia časovej synchronizácie spínania a rozpínania jednotlivých stýkačov. Po privedení napájacieho prevádzkového napätia na vstupnú svorku 14 transformátora zopne stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia a na záťaži 12 sa objaví napätie určitej úrovne (štartovacie napätie pre osvetľovacie telesá). Po nastavenomčasovom intervale, ktorý je špecifický pre daný typ záťaže, dôjde k odpojeniu hlavného zemniaceho vinutia 4 od nulového potenciálu 13 stýkačom 8 hlavného zemniaceho vinutia 4, pričom týmto hlavným zemniacim vinutím 4 prestane prúdiť prúd. Odpojenie hlavného zemniaceho potenciálu stýkačom 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 je riadené riadiacim obvodom 10 stýkačov zemniacich vinutí. Bezprostredne potom zopne stýkač 9 podružného zemniaceho vinutia 5 toto podružné zemniace vinutie 5, ktoré má dvojnásobnú impedanciu, ako je impedancia hlavného zemniaceho vinutia 4. Potom dochádza k zopnutiu stýkača 7 druhej odbočky 3 vinutia autotransformátora 1, a tým k premosteniu časti vinutia autotransformátora 1 (ide o vinutie medzi prvou odbočkou 2 vinutia a druhou odbočkou 3 vinutia). Premostenie trvá opäť definovaný čas, prostredníctvom riadiaceho obvodu 11 stýkačov odbočkových vinutí, špecifický pre danú záťaž, a po jeho uplynutí rozopína prvý stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia. Stýkač 9 podružného zemniaceho vinutia 5 vypína a bezprostredne potom je stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 opäť pripnutý a vyvažuje autotransformátor 1 na definované cieľové napätie. Stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia zostáva v zopnutom stave a dodáva do záťaže 12 potrebný príkon. Týmto postupom sa na záťaži 12 znížilo napätie na úroveň zhodnú s napätím na druhej odbočke 3 vinutia autotransformátora 1 bez prerušenia dodávky napájacieho prúdu. Tento postup je zhodný

S K 288647 B6 pre prechod na ostatné odbočky na auto transformátore, pokiaľ sú prítomné, pričom nezáleží na ich celkovom počte. Dôležité je, aby v ustálenom stave bol zopnutý jeden zo stýkačov (stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia alebo stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia) napájajúcich záťaž 12 a zároveň bol zopnutý stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 auto transformátora 1.

Týmto postupom dôjde k redukcii príkonu pripojených osvetľovacích telies beztoho, aby došlo k ich vypnutiu. Uvedeným postupom je ďalej znížené elektrické namáhanie stýkača 8 hlavného zemniaceho vinutia 4, čo sa prejaví v jeho vyššej životnosti a spoľahlivosti chodu.

Pri regulácii výkonu kompresorových jednotiek sa tieto pripájajú ako záťaž 12. Kompresory, zvlášť výkonnejšie z nich, nie je možné jednoducho spínať a odpínať od napájacej energetickej siete z dôvodov dlhého nábehu a veľkých rozbehových prúdov. V prípade, že nie je takýto kompresor využívaný, je odpojený od záťaže (myslí sa odpojenie mechanickej záťaže) a beží naprázdno. Takýto stav je veľmi neefektívny, pretože napájači prúd je stále /hrubá na polovici (podľa typu kompresora) svojej nominálnej hodnoty, pričom kompresor nekoná užitočný výkon. V prípade detekcie poklesu napájacieho prúdu, typický stav odstránenia zaťaženia kompresora - záťaže 12, je navzájom prepojenými riadiacimi jednotkami 10 a 11 vygenerovaný proces prepnutia záťaže 12 na nižšie prevádzkové napätie.

Vstupné napájacie napätie sa privedie na vstupnú svorku 14 auto transformátora 1. Hlavné zemniace vinutie 4 sa spojí s nulovým potenciálom 13 privedeného napájacieho napätia cez spínací prvok - stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4. K jednotlivým odbočkám autotransformátora 1 (prvá odbočka 2 vinutia a druhá odbočka 3 vinutia) sa pripoja spínacie prvky, t. j. stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia a stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia. Všetky spínacie prvky sa prepojujú s príslušnou riadiacou jednotkou - PLC (programovateľný logický automat). Stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia a stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia autotransformátora 1 sú napojené na riadiacu jednotku 11 stýkačov odbočkových vinutí. Stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 a stýkač 9 podružného zemniaceho vinutia 5 sú napojené na riadiacu jednotku 10 stýkačov zemniacich vinutí. Riadiaca jednotka 11 stýkačov odbočkových vinutí je prepojená s riadiacou jednotkou 10 stýkačov zemniacich vinutí z dôvodu zaistenia časovej synchronizácie. Po privedení napájacieho prevádzkového napätia na vstupnú svorku 14 transformátora zopne stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia a na záťaži 12 sa objaví napätie určitej úrovne (štartovacie napätie pre kompresor). Po nastavenom časovom intervale, ktorý je špecifický pre daný typ záťaže, dôjde k odpojeniu hlavného zemniaceho vinutia 4 od nulového potenciálu 13 stýkačom8 hlavného zemniaceho vinutia 4, čím týmto hlavným zemniacim vinutím 4 prestane prúdiť prúd. Odpojenie hlavného zemniaceho vinutia 4 stýkačom 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 je riadené riadiacou jednotkou 10 stýkačov zemniacich vinutí. Bezprostredne potom zopne stýkač 9 podružného zemniaceho vinutia 5, čím je toto podružné zemniace vinutie 5, ktoré má približne dvojnásobnú impedanciu, než je impedancia hlavného zemniaceho vinutia 4, pripojené. Potom dochádza k zopnutiu stýkača 7 druhej odbočky 3 vinutia autotransformátora 1, a tým k premosteniu časti vinutia autotransformátora 1 (ide o vinutie medzi prvou odbočkou 2 vinutia a druhou odbočkou 3 vinutia). Premostenie trvá opäť definovaný čas, prostredníctvom riadiaceho obvodu 11 stýkačov odbočkových vinutí, špecifický pre danú záťaž a po jeho uplynutí rozpína stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia. Stýkač 9 podružného zemniaceho vinutia 5 vypína a bezprostredne potom je stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 opäť pripnutý a vyvažuje autotransformátor 1 na definované cieľové napätia. Druhý stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia zostáva v zopnutom stave a dodáva do záťaže 12 potrebný príkon. Týmto postupom sa na záťaži 12 znížilo napätie na úroveň zhodnú s napätímna druhej odbočke 3 vinutia autotransformátora 1 bez prerušenia dodávky napájacieho prúdu. Tento postup je zhodný pre prechod na ostatné odbočky na auto transformátore 1, pokiaľ sú prítomné, pričom nezáleží na ich celkovom počte. Dôležité je, aby v ustálenom stave bol zopnutý jeden zo stýkačov (stýkač 6 prvej odbočky 2 vinutia alebo stýkač 7 druhej odbočky 3 vinutia) napájajúcich záťaž 12 a zároveň bol zopnutý stýkač 8 hlavného zemniaceho vinutia 4 autotransformátora 1.

Týmto postupom sa zníži elektrické namáhanie stýkača 8 hlavného zemniaceho vinutia 4, čo sa prejaví v jeho vyššej životnosti a spoľahlivosti chodu.

Podobne je možné týmto spôsobom redukovať príkon iných elektrických zariadení beztoho, aby došlo k ich vypnutiu, a tým znížiť elektrické namáhanie stýkača 8 hlavného zemniaceho vinutia 4, čo sa prejaví v jeho vyššej životnosti a spoľahlivosti chodu.

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob prepínania záťaže na transformátore a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu podľa vynálezu sa dá využiť v akejkoľvek bežnej aplikácii. Bude vhodné najmä pri zariadeniach, pri ktorých sú kladené vysoké požiadavky na ich životnosť a spoľahlivosť chodu. Navrhnuté riešenie je možné taktiež využiť na znižovanie príkonu napájanej záťaže, ako napr. motorov, svietidiel a pod.

Claims (3)

S K 288647 B6 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob prepínania záťaže na transformátore aspoň s dvomi odbočkami, kedy na vstupe transformátora je privedené vstupné napájacie napätie a záťaž je napojená na prvú odbočku transformátora, vyznačujúci sa tým, že po odpojení hlavného zemniaceho vinutia (4) transformátora (1) od nulového potenciálu je k transformátoru (1) pripojené podružné zemniace vinutie (5) s vyššou impedanciou, ako je impedancia hlavného zemniaceho vinutia (4), potom je záťaž (12) napojená na druhú odbočku (3) vinutia transformátora (1), následne je záťaž (12) odpojená od prvej odbočky (2) vinutia transformátora (1), načo je od transformátora (1) odpojené podružné zemniace vinutie (5) a potom pripojené hlavné zemniace vinutie (4) transformátora (1) k nulového potenciálu.

2. Transformátor na uskutočňovanie spôsobu podľa nároku 1, ktorého vstupné napájacie napätie je pripojené na vstupnú svorku (14), hlavné zemniace vinutie (4) je spojené s nulovýmpotenciálom(13) privedeného napájacieho napätia cez stýkač (8) hlavného zemniaceho vinutia (4), aspoň dve odbočky transformátora (1) zahrnujúce prvú odbočku (2) vinutia a druhú odbočku (3) vinutia sú prepojené stýkačom (6) prvej odbočky (2) vinutia a stýkačom (7) druhej odbočky (3) vinutia so záťažou (12) spojenou s nulovýmpotenciálom (13), pričom stýkač (8) hlavného zemniaceho vinutia (4) je napojený na riadiacu jednotku (10) stýkačov zemniacich vinutí a stýkač (6) prvej odbočky (2) vinutí a stýkač (7) druhej odbočky (3) vinutí transformátora (1) sú napojené na riadiacu jednotku (11) stýkačov odbočkových vinutí, ktorá je prepojená s riadiacou jednotkou (10) stýkačov zemniacich vinutí, vyznačujúci sa tým, že transformátor (1) je vybavený podružným zemniacim vinutím (5) spojeným s nulovým potenciálom (13) privedeného napájacieho napätia cez stýkač (9) podružného zemniaceho vinutia (5) napojený na riadiacu jednotku (10) stýkačov zemniacich vinutí.

3. Transformátor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že podružné zemniace vinutie (5) má počet závitov dvojnásobný oproti hlavnému zemniacemu vinutiu (4).