устройство для стабилизации и симметрирования трехфазного напряжения

Формула изобретения

Устройство для стабилизации и симметрирования трехфазного напряжения, содержащее трехфазный трансформаторно-тиристорный регулирующий орган, выполненный в виде трехфазного трансформатора, содержащего первичные и вторичные обмотки, управляемые полупроводниковые ключи и блок управления, связанный с выходными фазными выводами, отличающееся тем, что, с целью упрощения, вторичные обмотки выполнены секционированными и соединены через соответствующие полупроводниковые ключи с выходными или входными фазными выводами, а первичные обмотки соединены между собой по схеме "зигзаг", причем первые свободные выводы первичных обмоток подключены к входным или выходным выводам устройства, а вторые свободные выводы первичных обмоток соединены между собой и образуют нулевой выходной вывод для подключения фазных нагрузок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.

Известно устройство для стабилизации трехфазного напряжения, содержащее симметрирующий трансформатор [1].

Недостаток - сложность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации трехфазного напряжения, содержащее трехфазный трансформаторно-тиристорный орган с блоком управления [2]

Недостаток - сложность устройства.

Цель изобретения - упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что первичные обмотки соединены по схеме "зигзаг" и включены на вход или выход устройства, а свободные выводы образуют нулевой выходной вывод, являющийся выходным выводом для подключения фазных нагрузок.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что первичные обмотки трансформатора трехфазного стабилизатора соединены по схеме "зигзаг" и включены на вход или выход устройства, а свободные выводы образуют нулевой выходной вывод, являющийся выходным выводом для подключения фазных нагрузок.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для стабилизации и симметрирования трехфазного напряжения содержит трехфазный трансформатор 1, вторичные обмотки 2, 3 которого включены последовательно с нагрузкой и связаны через блок управления 4 с полупроводниковыми ключами на тиристорах 5, 6 и 7, 8, соединенными с входными выводами фаз А, В и С. К выходным выводам 9, 10, 11 подключены первичные обмотки трехфазного трансформатора 1 с первыми обмотками 12, вторыми обмотками 13 и третьими обмотками 14. Обмотки 13 и 14 включены по схеме "зизгаг", а обмотки 12 - встречно-последовательно с обмотками 13, 14 смежных фаз. Нулевой вывод 15 образован соединением свободных выводов обмотки 14 и является выходным нулевым выводом.

Трехфазный трансформатор 1 может иметь обмотки 16, которые включены в треугольник.

Устройство работает следующим образом.

В начале каждого полупериода входного напряжения включаются тиристоры 5 или 6, чем обеспечивается работа трансформатора 1 на понижение выходного напряжения питающей сети. С фазовым сдвигом, регулируемым в зависимости от величины выходного напряжения от блока 4 включается тиристор 7 или 8. При открытии тиристора 7 или 8 обеспечивается закрытие тиристора 5 или 6 и изменение режима работы трансформатора 1 на повышение выходного напряжения. Таким образом, выходное напряжение каждой фазы поддерживается равным номинальному.

Из-за несимметрии возможна работа различных ключей по фазам и для компенсации токов, вызванных различными коэффициентами трансформации, необходимы обмотки 16, замкнутые в треугольник.

Возможны и другие алгоритмы работы полупроводниковых ключей, например, когда сначала включаются ключи, обеспечивающие работу на повышение выходного напряжения, а затем с регулируемым сдвигом ключи, обеспечивающие работу трансформатора 1 на понижение выходного напряжения. В этом случае применяются полностью управляемые полупроводниковые ключи.

Возможен и такой алгоритм работы, когда в зависимости от величины напряжения между нулевым выводом 15 и выводом 9, нулевым выводом 15 и выводом 10, нулевым выводом 15 и выводом 11 включают ключ на тиристорах 5, 6, или 7, 8. Таким образом, выходное напряжение корректируется в сторону повышения (ключ 7, 8) или в сторону понижения (ключ 5, 6), в зависимости от величины входного напряжения или выходного напряжения.

Так как нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой провод, встречно включенных в "зигзаг" обмоток трехфазного трансформатора 1, обеспечивается симметрирование фазных напряжений относительно нулевого вывода 15, при стабилизации линейных (фазных) напряжений обеспечивается одновременная стабилизация фазных (линейных) напряжений, поскольку трехфазный трансформатор 1 при таком включении обмоток имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, и обеспечивается создание устойчивой нулевой точки (нулевой вывод 15).

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в исключении применения отдельного симметрирующего трансформатора и выполнении его функций трансформатором трехфазного стабилизатора напряжения, что гораздо удобнее для потребителя, с одновременным снижением стоимости, а это делает его более доступным для более широкого применения.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1324086, М. кл. Н 02 М 5/12, 1985 г.

2. Авторское свидетельство СССР 1310787, М. кл. С 05 F 1/30, 1985 г.