SU1628051A1 - Стабилизатор напр жени переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вторичным источникам электропитани  и может быть использовано в системах электроснабжени  дл  централизованной стабилизации напр жени  переменного тока. Цель изобретени  - повышение качества выходного напр жени  в режиме послеаварийного включени  напр жени  переменного тока. Цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе напр жени , содержащем последовательно соединенные понижающий и повышающий трансформаторы 1 и 2, размещенные на раздельных стержн х с подмагничиванием, и блок 3 управлени , дополнительно введены узел 16 временной задержки и реле 14 с замыкающими контактами 15, включенными параллельно резистору 8 датчика 7 напр жени , Шунтирование в датчике 7 резистора 8 контактами 15 реле 14 позвол ет получить на его выходе повышенное напр жение относительно фактического напр жени  на выходе стабилизатора и тем самым перевести блок 3 управлени  в режим реверсивного подмагничивани  стержней трансформаторов 1 и 2. При этом после включени  сети сначала начинает протекать ток в обмотке подмагничивани  повышающего трансформатора , что уменьшает выброс напр жени  на потребител х 17. 2 ил. г k/

Description

О 1C

00

о

СЛ

Фиг.1

Изобретение относитс  к электротехнике и может 6в1ть использовано дл  централизованной стабилизации напр жени  в системах электроснабжени  переменного тока.

Цель изобретени  - повышение качества выходного напр жени  в режиме послеаварийного включени  напр жени  переменного тока.

На фиг.1 представлена структурна  схема предлагаемого стабилизатора; на фиг.2 - осциллограммы напр жени  сети (Uc) и на потребител х (Unc).

Стабилизатор напр жени  переменного тока содержит понижающий и повышающий трансформаторы 1 и 2 с обмотками подмагничивани , блок 3 управлени , включающий выпр митель 4 с фильтром, входом подклйченный к, выходным выводам 5, преобразователь 6 переменного напр жени  в посто нное , датчик 7 среднего значени  напр жени , выполненный на резисторе Я и конденсаторе 9, узел 10 сравнени , дифференциальный усилитель 11, усилители 12 и 13 тока, реле 14 с замыкающими контактами 15, подключенными параллельно резистору 8, и узел 16 временной задержки.

К выходным выводам 5 подключаютс  потребители 17. Напр жение сети переменного тока подаетс  на входные вы- в оды 18.

На фиг.2 обозначены: UCMQKC, Uc мин - максимальное и минимальное значени  напр жени  сети; Up ком номинальное значение напр жени  сети AUC - диапазон изменени  напр жени  сети; AUC/VWICC, ДЬтСмин - максимальное и минимальное отклонени  напр жени  сети от номинального значени ; Ди пв амплитуда всплеска напр жени  на потребител х .

Стабилизатор напр жени  переменного тока работает следующим образом

При включенном напр жении сети реле 14 находитс  во включенном состо нии и запитываетс  от узла 16 временной задержки. Контакты 15 реле 14 разомкнуты, и блок 3 управлени работает в режиме нормального подмагничивани .

После аварийного выключени  напр жени  сети реле 14 выключено, контакты 15 замыкаютс  и шунтируют резистор 8 датчика 7. Тем самым подготавливаетс  цепь с одной емкостью, обусловлива  повышенное напр жение

10

15

25

628051й

на выходе датчика 7. Повышение напр жени  осуществл етс  за счет передачи напр жени  на выход датчика 7, мину  резистор 8, т.е. за счет зар да емкости до амплитудного значени  выпр мленного напр жени  (это свойственно емкостному сглаживающему фильтру). Поэтому при включении напр жени  сети блок 3 начинает отрабатывать первоначально максимальное напр жение вместо минимального. Тогт да ток подмагничивани  сначала возникает в повышающем трансформаторе 2, а в понижающем 1 он отсутствует.

По мере увеличени  тока подмагничивани  в повышающем трансформаторе 2 его вольтодобавочное напр жение уменьшаетс , вольтоотбавочное напр - 2Q жение в понижающем трансформаторе 1 максимально.

При минимальном вольтодобавочном напр жении на выход стабилизатора подаетс  только вольтоотбавочное напр жение, которое, складыва сь с напр жением сети, уменьшает напр жение на потребител х 17.

Этот режим подмагничивани  сохран етс  до тех пор, пока не сработает реле 14. После срабатывани  реле 14 его контакты 15 размыкаютс  и снимаетс  шунт с резистора 8, напр жение на выходе датчика 7 снижаетс  и блок 3 переводитс  в нормальный режим подмагничивани . Таким образом, происходит реверс в изменении пор дка протекани  токов подмагничивани , В это врем  на выходе стабилизатора устанавливаетс  номинальное значение напр жени  и блок 3 входит в режим стабилизации. Врем  работы блока 3 в режиме отработки максимального напр жени  задаетс  узлом 16 временной задержки. Это врем  определ етс  временем зар да емкости до определенного уровн , при котором реле 14 срабатывает. Длительность зар да емкости равна длительности формировани  всплеска в конкретном типе стабилизатора.

Процесс формировани  всплеска напр жени  и его ограничение показаны на фиг.2. Рассматриваетс  случай, когда напр жение сети максимально,

Дл  стабилизатора без реверсивного подмагничивани  в момент t/ напр жение сети включено, и на потребител х в течение времени tj,...,t2 напр жение отсутствует (фкг.2, б).

30

35

40

45

50

55

В момент tg напр жение сети включаетс , и в течение времени tlt...t3 оно передаетс  на выход стабилизатора ,

В момент t начинает работать блок 3 управлени  в режиме нормального подмагничивани . В этом режиме сначала возникает ток подмагничива- нн  в понижающем трансформаторе 1, а в повышающем он отсутствует.

При максимальном токе подмагничивани  вольтоотбавочное напр жение в трансформаторе 1 минимально и на выход стабилизатора передаетс  воль- тодобавочное напр жение максимальной величины, которое, складыва сь о напр жением сети, формирует максимально возможную амплитуду всплеска напр жени  (момент t).

В момент tQ блок 3 управлени  начинает отрабатывать максимальное напр жение сети. Тогда ток подмагничивани  в повышающем трансформаторе. 2 начинает увеличиватьс , а в понижающем уменьшатьс . Результирующее напр жение трансформаторов J и 2, складыва сь с напр жением сети, уменьшает напр жение на потребител х Далее в течение времени tg.,...,t6 происходит колебательный режим восстановлени  напр жени .

На фиг.2, в приведена диаграмма напр жени  на потребител х с ограничением всплеска напр жени  путем введени  реверсивного режима подмагничивани  в блоке 3 управлени .

В момент t напр жение в сети включаетс , и оно сначала полностью передаетс  на выход стабилизатора, так как блок 3 управлени  вступает в работу с задержкой по времени.

В момент t начинает работать блок 3 управлени  в режиме реверсивного подмагничивани . Тогда ток подмагничивани  по вл етс  в повышающем трансформаторе 2, а в понижающем он отсутствует, т.е. блок 3 управлени  начинает отрабатывать максимальное напр жение сети. В результате на выходе стабилизатора напр жение снижаетс  и в момент сд оно принимае номинальное значение. После этого в блоке 3 управлени  осуществл етс  изменение пор дка протекани  токов подмагничивани  в трансформаторах I и 2, т.е. восстанавливаетс  нормальный режим подмагничивани .

При включении сети с номинальным напр жением и ниже на потребител х полностью отсутствует всплеск напр жени . Без введеного в блок 3 управлени  реверсивного режима на потребител х всплеск напр жени  формируетс  при любом значении напр жени  сети, кроме предельного минимального

д значени , так как с напр жением сети складываетс  в этом случае максималь ное значение вольтодобавочного напр жени  .

При использовании изобретени 

5 улучшаетс  качество напр жени  на выходе стабилизатора напр жени  в момент послеагарийного восстановлени  напр жени  сети, при этом напр жение на потребител х не превышает норм, 0 оговоренных в норматннно-технических документах, расшир етс  область применени  таких стабилизаторов напр жени  в системах электроснабжени  с различными потребител ми, в том числе

5 с потребител ми, особо критичными к качеству напр жени  электропитани , и улучшаютс  услови  эксплуатации систем электроснабжени  с централизованной гтабилич пией напр жени 

0 сети, так как исключаетс  применение специальных мер по защите потребителей от опасных всплесков напр жени  большой длительности (дес тые доли секунды). Формула и.зобретени 

Стабилизлтор напр жени  переменного тока, содержащий последовательно соединенные между собой входными

0 и выходными выводами понижающий и повышающий автотрансформаторы или трансформаторы с обмотками подмагничивани , размещенные на раздельных стержн х, блок управлени , включаю-

5 щий выпр митель с фильтром дл  питани  обмоток подмагничивани  и узлов блока управлени , входом подключенный к выходным выводам, преобразователь переменного напр жени 

0 в посто нное, входом подключенный к выходным выводам, а выходом - к входу датчика среднего значени  напр жени , выполненного на основе резисторно-емкостпого фильтра, вы5 ходом соединенного с входом узла сравнени , выходом подключенного к входу дифференциального усилител , выходами соединенного с соответствующими усилител ми тока обмоток подИ Aft

i7E±--ц ЦП 1ч i

АРснин 11Гсн1КС

1ч i

(риг, г

to

Claims (1)

1. Формула и.зобретения

   Стабилизатор напряжения переменного тока, содержащий последовательно соединенные между собой входными

   40 и выходными выводами понижающий и повышающий автотрансформаторы или трансформаторы с обмотками подмагничивания, размещенные на раздельных стержнях, блок управления, включаю—

   45 щий выпрямитель с фильтром для питания обмоток подмагничивания и узлов блока управления, входом подключенный к выходным выводам, преобразователь переменного напряжения 50 в постоянное, входом подключенный к выходным выводам, а выходом - к входу датчика среднего значения напряжения, выполненного на основе резисторно-емкостного фильтра, вы55 ходом соединенного с входом узла сравнения, выходом подключенного к входу дифференциального усилителя, выходами соединенного с соответствующими усилителями тока обмоток подΊ магничивания автотрансформаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения в режиме послеаварийного включения напряжения переменного тока, в блок управления введены реле с замыкающими контактами, подключенными параллельно реэистору датчика напряжения, и узел временной задержки, вход которого подключен к выходу выпрямителя блока управления, а выход - к реле.