SU842756A1 - Стабилизатор напр жени переменногоТОКА C диСКРЕТНыМ упРАВлЕНиЕМ - Google Patents

Description

; 54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

С ДИСКРЕТНЫМУПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относитс  к преобразованию ,электрической энергии переменного тока посредством полупроводниковых управл емых приборов и может быть использовано дл  регулир вани  или стабилизации напр жени  н нагрузке. Известен стабилизатор напр жени  содержащий параллельный и последовательный трансформатор, первичные обмотки которых св заны непосредственно , и блок управлени  l Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  ст билизатор напр жени , содержащий ти ристорные ключи переменноготока и блок управлени , входы которого под ключены к датчику напр жени  на нагрузке и датчику тока, параллельный и последовательный относительно нагрузки трансформаторы, первичные об мотки которых соединены непосредственно , причем вторична  обмотка -параллельного трансформатора состоит из отдельных секций, соединенных между собой и со вторичной обмоткой последовательного трансформатора через упом нутые тиристорные ключи 2. Недостатком такого стабилизатора  вл етс  -наличие зазора в магнитопроводе последовательного трансформатора , что приводит к увеличению его магнитного сопротивлени  и, как следствие, к уменьшению св зи между вторичными обмотками обоих трансформаторов . С увеличением зазора возрастают потери и уменьшаетс  КПД устройства , в особенности при значительном отличии его эквивалентного коэффициента трансформации от единицы, а при малой величине зазора перенапр жени  на вентил х не устран ютс  в особенности при значительных мощност х установки. В случае аварии, вызванной пробоем части тиристоров или нарушением работы системы управлени , стабилизатор либо выходит из стро , либо обесточиваетс  схемой защиты. В любом случае это приводит к разрыву цепи, питающей нагрузку. Таким образом, известна -схема неприменима при значительных мощност х , а также в тех случа х, когда потребитель требует бесперебойного питани . Цель изобретени  - увеличение на дежности стабилизатора путем устраени  перенапр жений на тиристорных лючах и обеспечени  прохождени  тоа нагрузки через стабилизатор в лучае аварии.

Указанна  цель достигаетс  тем, то в стабилизатор напр жени  переенного тока с дискретным управлением введены дополнительный тиристорный ключ переменного тока, диоднотранзисторный ключ переменного тока, управл ющий вход которого подключен к.выходу системы управлени , и вспоогательна  обмотка последовательного трансформатора, причем дополнительный тиристорный ключ подключен параллельно вторичной обмотке послеовательного трансформатора,а диоднотранзисторный ключ - параллельно вспомогательной обмотке. Отдельные секции состо т из отпайки вторичной обмотки параллельного трансформатора , соединенного с последовательно включенным тиристорным ключем переменного тока и зашунтированного таким же тиристорным ключем переменного тока.

Структурна  схема стабилизатора представлена на чертежа.

Стабилизатор содержит два трансформатора , -последовательный 1 и параллельный 2. Первична  обмотка 3 трансформатора 1 подключена одним выводом к сетевому напр жению через предохранитель 4, а другим выводом к отводу первичной обмотки S трансформатора 2. Один крайний вывод обмотки 5 присоединен ко второму сетевому проводу, к которому подключены также одним концом нагрузка б и датчик 7 обратной св зи по напр жению . Вторые концы нагрузки б и датчика 7 соединены с повышающим отводом обмотки 5. Вторична  обмотка 8 трансформатора 1 и вторична  обмотка трансформатора2, состо ща  из секций 9-11, числа витков которых составл ют степенной р д,соединены между собой посредством ключей 1215 переменного тбка. Секции 9-11 соединены между собой также ключами 1621переменного тока. Параллельно обмотке 8 трансформатора 1 присоединен тиристорный ключ

22переменного тока, а последовательно с ней включен датчик 23 тока.Трансформатор 1 содержит вспомогательную обмотку 24, к выводам которой подключена одна из диагоналей выпр мительного моста 25. Ко второй диагонали моста подключен транзистор 26. Устройство содержит также блок 27 управлени , в задачу которого входит отработка информации, поступающей с датчиков 7 и 23 и управление ключами.

Напр жение на нагрузке б равно напр жению на обмотке 5 трансформатора 2. Это напр жение зависит от напр жени  сети и коэффициентов тра1нсформации трансформаторов 1 и 2. ПоследНИИ определ етс  способом соединени  секций 9-11 посредством тиристорных ключей 12-21.

С помощью блока 27 управлени  переключение секций 9-11 организовано так, что устройство может работать как в режиме регул тора напр жени  на нагрузке 6, так и в режиме его стабилизации, а напр жение обмотки 3 складываетс  либо вычитаетс  из сетевого. Включение необходимой совокупности тиристорных ключей происходит в начале каждого полупериода тока вторичной обмотки последовательного трансформатора 1. Выключение их происходит естественным образом , когда ток хот  бы одного из тиристоров,последовательно включенных во врем  формировани  данной полуволны тока, достигнет значени  тока выключени . В течение времени между выключением вентилей данной полуволны и включением их в следующий полупериод практически все сетевое напр жение оказываетс  приложенным к первичной обмотке 3 последоватёль-ного трансформатора 1 и трансформируетс  в обмотку 8, вызыва  перенапр жение на ключах. К этим перенапр жени м добавл етс  составл юща  обусловленна  энергией, запасенной в индуктивност х трансформатора 1, что приводит к по влению дополнительных перенапр жений на закрытых тиристорах .

Эти перенапр жени  устран ютс  поключением во врем  их действи  параллельно обмотке трансформатора 1 цепи сопротивление которой значительно меньше пересчитанного в эту обмотку сопротивлени  нагрузки.

С этой целью введена дополнительна  обмотка 24, выпр мительный мост

25и транзистор 26. Низкоомна  цепь представл ет собой последовательное соединение пр мых сопротивлений диодов и открытого транзистора.

Блок 27 управлени  преобразует сигнал датчика 23 тока так, что при отсутствии тока в цепи вторичной обмотки 8 трансформатора 1 транзистор

26открываетс , обмотка 24 трансформатора 1, оказываетс  замкнутой, образу  Цепь дл  рассеивани  реактивной энергии, перераспредел   сетевое напр жение между трансформатором 1

и нагрузкой в пользу последней.

Если по каким-то причинам произошло нарушение работы схемы, регул тор переводитс  в режим ретрансл ции сетевого напр жени  в нагрузку с помощью ключа 22, питающегос  от отдельного канала управлени .

Claims (2)

1. Блок 27 управлени  разрешает нормальное включение секций трансформатора 2 в том случае, если в течение предшествующего полупериода в цепи вторичных обмоток трансформаторов 2 и 1 протекает ток и величина зтого тока не превосходит допустимого значени . В противном случае управл ющие импульсы снимаютс  со всех тирис торов, кроме тиристоров шунтирующего ключа 22. Обмотка 8 оказываетс  закороченной, а трансформатор 2 прев ращаетс  в автотрансформатор, питающий нагрузку 6. Дл  компенсации падени  напр жени  в обмотке 3 трансфо матора 1 обмотка 5 трансформатора 2 выполнена с отводом. Стабилизатор напр жени  может быть изготовлен как в однофазном, так и в трехфазном вариантах . В последнем случае количест во элементов, кроме блока 27 управле ни , утраиваетс . Блок 27 управлени  при этом должен быть трехканальным. Трехфазный регул тор, работающий в режиме стабилизации фазных напр жений , может реализовать дополнительны положительный эффект, заключающийс  в устранении перекоса фаз, если таковой имелс  в первичной сети. Таким образом, стабилизатор напр жени  устран ет аварийные отклонени . Формула изобретени  1. Стабилизатор напр жени  переменного тока с дискретным управлением , содержащий тиристорные ключи переменного тока и блок управлени , входы которого подключены к датчику напр жени  на-нагрузке и датчику тока, параллельный и последовательный относительно нагрузки трансформаторы , первичные обмотки которых соединены непосредственно, причем вторична  обмотка параллельного трансформатора состоит из отдельных секций , соединенных между собой и со вторичной обмоткой последовательного трансформатора через упом нутые тиристорные ключи, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  надежности путем устранени  перенапр жений на тиристорных ключах и обеспечени  прохождени  тока kaгрузки через стабилизатор в случаэ аварии, введены дополнительный тиристорный ключ переменного тока, диодно-транзисторный ключ переменного тока, управл ющий вход которого подключен к выходу.системы управлени , и вспомогательна  обмотка последовательного трансформатора, причем дополнительный тиристорный ключ подключен параллельно вторичной обмотке последовательного трансформатора,а диодно-транзисторный ключ - параллельно вспомогательной обмотке. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийс  тем, что отдельные секции состо т из отпайки вторичной обмотки параллельного трансформатора , соединенного с последовательно включенным тиристорным ключем переменного тока и зашунтированным таким же тиристорным ключом переменного тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3732485, кл. 323-43,5, G 05 F 1/30, 1970.
2. 2.Патент США 3684949, кл. 323-45, G 05 F 1/30, 1972.