SU440654A1

SU440654A1 - AC Voltage Stabilization Device

Info

Publication number: SU440654A1
Application number: SU1626749A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Зимаков; Валерий Серафимович Медынцев; Анатолий Андреевич Неганов
Original assignee: Всесоюзный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт "Гидропроект"
Priority date: 1971-03-01
Filing date: 1971-03-01
Publication date: 1974-08-25

Description

II

Изобретение относитс к устройствам дл автоматического поддержани заданного уровн переменного напр жени и может быть применено дл стабилизации напр жени питани при больших нагрузках с большой точностью без искажени формы кривой напр жени .The invention relates to devices for automatically maintaining a predetermined level of alternating voltage and can be used to stabilize the supply voltage under high loads with great accuracy without distorting the shape of the voltage curve.

Известны устройства дл стабилизации неременного напр жени , содержащие регулирующий элемент в виде вольтодобавочных трансформаторов с двум группами выключателей в первичных обмотках и схему управлени с измерительным органом, пороговыми элементами, мультивибратором, схемами совпадени , инверторами, схемой ИЛИ, реверсивным двоичным счетчиком и усилител ми управлени .Devices for stabilizing non-temporary voltage are known, containing a regulating element in the form of booster transformers with two groups of switches in the primary windings and a control circuit with a measuring unit, threshold elements, a multivibrator, a matching circuit, inverters, an OR circuit, a reversible binary counter, and control amplifiers.

Цель изобретени - повышение надежности , коэффициента нолезного действи и качества стабилизируемого напр жени .The purpose of the invention is to increase the reliability, efficiency and quality of the voltage being stabilized.

Это достигаетс за счет того, что последовательно с источником переменного напр жени включены вольтодобавочные трансформаторы , первичные обмотки которых при помощи одной группы выключателей св заны с выходом устройства и шунтированы второй группой выключателей, взаимно сблокированных с первой группой выключателей, причем обе группы выключателей через усилители управлени св заны с триггерами реверсивного двоичного счетчика, который через диодную схему совпадений И св зан с мультивибратором и при помощи реле времени и разделительной схемы ИЛИ - с двум пороговыми элементами, один из которых через инвертор св зан с щинкой уменьщени нанр л ени , а другой через другие инверторы- с шинкой увеличени напр жени двоичного счетчика, при этом они с помощью регулировочных сопротивлений подсоединены к делителю напр жени , соединенного через выпр митель , фильтр и согласующий трансформатор с выходом устройства. Вторичные напр жени вольтодобавочных трансформаторовThis is due to the fact that booster transformers are connected in series with a source of alternating voltage, the primary windings of which are connected to the output of the device using one group of switches and shunted by a second group of switches interlocked with the first group of switches, both groups of switches through control amplifiers associated with triggers of a reversible binary counter, which is connected via a diode coincidence circuit to the multivibrator and by means of a time relay and divided OR circuit with two threshold elements, one of which is connected via a inverter with a decrease in voltage and the other through another inverter with an increase voltage of a binary counter, while they are connected to a voltage divider by means of adjusting resistances connected through a rectifier, filter and matching transformer with the output of the device. Secondary voltages of booster transformers

относ тс друг к другу как числа в двоичном коде.refer to each other as numbers in binary code.

Последовательно с источником напр жени и в противофазе с ним подключена вторична обмотка дополнительного вольтодобавочного трансформатора, первична обмотка которого непосредственно соединена с выходом устройства.The secondary winding of an additional booster transformer, the primary winding of which is directly connected to the output of the device, is connected in series with the voltage source and in antiphase with it.

На чертеже изображена электрическа схема предложенного устройства.The drawing shows the electrical circuit of the proposed device.

Устройство состоит из источника переменного напр жени 1 и включенных последовательно с ним нескольких вольтодобавочных трансформаторов 2 н 3, выходные напр жени которых св заны между собой следующим соотнощением: /2 2 /ь t/з 2 f/2 The device consists of an alternating voltage source 1 and several booster transformers 2 n 3 connected in series with it, the output voltages of which are interconnected by the following relation: / 2 2 / t t / з 2 f / 2

Un f/i, где t/i - сама Un f / i, where t / i is itself

низка ступень изменени выходного напр жени стабилизатора. Первичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов 3 нри помощи сблокированных между собой выключателей 4 и 5 нодсоединены к переменному выходному напр жению.low step change in output voltage of the stabilizer. The primary windings of booster transformers 3, by means of interlocked switches 4 and 5, are connected to a variable output voltage.

Схема управлени состоит из мультивибратора 6, диодной схемы совпадени И 7, реверсивного двоичного счетчика 8, триггеры которого через усилители управлени 9 св заны с выключател ми 5, двух пороговых элементов 10 и И, один из которых через инвертор 12 св зан с шинкой увеличени напр жени 13, а другой через инверторы 14, 15 - с шинкой уменьшени напр жени 16, а оба они через схему ИЛИ 17 и реле времени 18 св заны с диодной схемой совпадени 7. Пороговые элементы 10 и И через регулировочные резисторы 19, 20, стабилитрон 21, делитель напр жени на резисторах 22-24, выпр митель с фильтром 25 и измерительный трансформатор 26 св заны с выходом устройства стабилизации. Резистор 23 необходим дл изменени уровн стабилизированного напр жени , а резистор 22-дл компенсации температурных изменений параметров датчиков, стабилитронов, диодов измерительной цепи.The control circuit consists of a multivibrator 6, an AND 7 diode coincidence circuit, a reversible binary counter 8, the triggers of which through control amplifiers 9 are connected to switches 5, two threshold elements 10 and I, one of which is connected to an increase bus 13 and the other through inverters 14, 15 with a voltage reducing busbar 16, and both of them are connected via a OR circuit 17 and a time relay 18 to a coincidence diode circuit 7. Threshold elements 10 and AND through adjusting resistors 19, 20, zener diodes 21, resistor voltage divider Pax 22-24, the rectifier with filter 25 and the measuring transformer 26 are connected to the output of the stabilization device. Resistor 23 is needed to change the level of a stabilized voltage, and resistor 22 is to compensate for temperature changes in the parameters of sensors, zener diodes, measuring circuit diodes.

В исходном положении, т. е. когда выходное напр жение стабилизатора соответствует заданному, пороговый элемент 11 находитс во включенном состо нии, а пороговый элемент 10 - в выключенном, реле времени 18- сброшено, диодна схема совпадений 7 заперта , импульсы мультивибратора 6 не проход т на вход двоичного реверсивного счетчика 8, на шинках увеличени и уменьшени напр жени нет. Триггеры счетчика сто т в какомто определенном положении и соответственно включены определенные трансформаторы таким образом, что сумма входного напр жени t/o, добавочного напр жени t/д и напр жений вольтодобавочных трансформаторов 3 равна заданному выходному напр жению U.In the initial position, i.e. when the output voltage of the stabilizer corresponds to the set one, the threshold element 11 is in the on state, and the threshold element 10 is in the off state, time relay 18 is reset, the diode coincidence circuit 7 is locked, the pulses of the multivibrator 6 are not pass t to the input of the binary reversing counter 8, there is no increase and decrease of the voltage on the taverns. The triggers of the meter stand in some definite position and, accordingly, certain transformers are turned on in such a way that the sum of the input voltage t / o, the additional voltage t / d and the voltage of the booster transformers 3 is equal to the specified output voltage U.

Добавочный трансформатор 2 необходим дл понижени напр жени источника 1 таким образом, чтобы получающеес в результате сложени напр жение t/o + Un было всегда при всех изменени х входного напр жени t/o и нагрузки меньше заданного выходного напр жени f/в- Дл этой цели трансформатор 2 включен в противофазе с напр жением источника 1 и напр жени ми вольтодобавочных трансформаторов 3.An additional transformer 2 is necessary for lowering the voltage of source 1 so that the resulting voltage t / o + Un is always at all variations of the input voltage t / o and the load is less than the specified output voltage f / v. The target transformer 2 is turned on in antiphase with the voltage of source 1 and the voltage of booster transformers 3.

Выключатели 4 и 5 сблокированы таким образом, что включенным из них может быть только один. К выходному напр жению трансформаторы подключаютс при помощи выключателей 5. У отключенных трансформаторов первичные обмотки должны быть замкнуты при помощи выключателей 4 дл уменьшени сопротивлени вольтодобавочных трансформаторов протекающему току нагрузки .Switches 4 and 5 are interlocked in such a way that only one of them can be switched on. The transformers are connected to the output voltage with the help of switches 5. With the transformers disconnected, the primary windings must be closed with the help of switches 4 to reduce the resistance of the booster transformers to the flowing load current.

При увеличении источника напр жени 1 и выходного напр жени срабатывает пороговый элемент 10, который через инвертор 12 открывает шинку уменьшени напр жени 16 и запускает реле времени 18. Через определенное врем , необходимое дл отстройки от кратковременных резких изменений нанр жени , срабатывает реле времени 18, с диодной схемы совпадени 7 снимаетс блокировка,When increasing the voltage source 1 and the output voltage, the threshold element 10 is triggered, which through inverter 12 opens the voltage decreasing bus 16 and starts the time relay 18. After a certain time required for tuning out short-term abrupt changes in the voltage, the time relay 18 operates, blocking is removed from coincidence diode circuit 7,

импульсы мультивибратора 6 начинают поступать на вход двоичного реверсивного счетчика 8, переключа его в сторону уменьшени напр жени (отсчет назад). Выходное напр жение уменьшаетс до тех пор, пока пороговый элемент 10 не сброситс . Тогда сбрасываетс реле времени 18, блокируетс схема совпадени И 7, снимаетс напр жение с шинки уменьшени напр жени 16, и счетчик 8 останавливаетс .the pulses of the multivibrator 6 begin to flow into the input of the binary reversible counter 8, switching it in the direction of decreasing the voltage (counting back). The output voltage decreases until the threshold element 10 is reset. Then the time relay 18 is reset, the AND circuit 7 is blocked, the voltage is removed from the voltage-decreasing bus 16, and the counter 8 is stopped.

При уменьшении напр жени источника 1 и соответственно выходного напр жени f/в сбрасываетс пороговый элемент И, который черз инвертор 14 запускает реле времени 18, а через инвертор 15 открывает шинку увеличени напр жени 13. Счетчик 8 начинает переключатьс в сторону увеличени , выходное напр жение начинает увеличиватьс , поскольку подключаютс вольтодобавочные трансформаторы 3 с большим выходным напр жением . Так происходит до тех пор, пока выходное напр жение не повыситс до того уровн , при котором пороговый элемент 11 снова сработает, реле времени 18 сброситс , сниметс напр жение с шинки увеличени напр жени 13, диодна схема совпадений 7 закроетс , и счетчик 8 остановитс .When the voltage of source 1 is reduced and, accordingly, the output voltage f / in, the threshold element I is reset, which through inverter 14 starts the time relay 18, and through the inverter 15 opens the voltage boost bus 13. Counter 8 starts to switch upwards, the output voltage begins to increase as the booster transformers 3 are connected with a large output voltage. This happens until the output voltage rises to the level at which the threshold element 11 is triggered again, time relay 18 is reset, the voltage is removed from the voltage boost pin 13, the coincidence diode 7 closes, and the counter 8 stops.

Уровень напр жени стабилизации можно регулировать с помощью резистора 23. При помощи резисторов 19, 20, мен пороги срабатывани элементов 10, И, устанавливают диапазон изменени выходного напр жени + At/.The level of stabilization voltage can be adjusted with the help of resistor 23. With the help of resistors 19, 20, the response thresholds of elements 10, I, set the range of variation of the output voltage + At /.

Дл увеличени процентного изменени напр жени на входе пороговых элементов иTo increase the percentage change in voltage at the input of threshold elements and

точности регулировани последовательно с выпр мителем и фильтром 25 и пороговыми элементами 10, 11 включают стабилитрон 21.the accuracy of adjustment in series with the rectifier and filter 25 and the threshold elements 10, 11 include a zener diode 21.

Предмет изобретени Subject invention

1. Устройство дл стабилизации переменного напр жени , содержащее регулирующий элемент в виде вольтодобавочных трансформатров с двум группами выключателей в1. A device for stabilizing an alternating voltage, containing a regulating element in the form of booster transformers with two groups of switches in

первичных обмотках и схему управлени с измерительным органом, пороговыми элементами , мультивибратором, схемами совпадени , инверторами, схемой ИЛИ, реверсивным двоичным счетчиком и усилител ми управлени , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, коэффициента полезного действи и качества стабилизируемого напр жени , вторичные обмотки вольтодобавочных трансформаторов включены последовательно с источником регулируемого переprimary windings and a control circuit with a measuring body, threshold elements, a multivibrator, coincidence circuits, inverters, an OR circuit, a reversible binary counter, and control amplifiers, characterized in that, in order to improve reliability, the efficiency and quality of the voltage being stabilized, the secondary windings of booster transformers are connected in series with a source of adjustable transducer