устройство для регулирования или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения

Формула изобретения

Устройство для регулирования и или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения, содержащее входные и выходные зажимы, исполнительный элемент, выполненный в виде двух последовательно включенных понижающего и повышающего трансформаторов, и блок управления, связанный с выходными и или входными зажимами, отличающийся тем, что с целью повышения энергетических характеристик и снижения массы, одна часть магнитопровода понижающего трансформатора и одна часть магнитопровода повышающего трансформатора выполнены в виде одной единой для обеих магнитопроводов части магнитопровода и с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части магнитопроводов, причем максимальному сечению вводимой части магнитопровода понижающего трансформатора соответствует минимальное сечение вводимой части магнитопровода повышающего трансформатора, а минимальному сечению вводимой части понижающего трансформатора соответствует максимальное сечение магнитопровода повышающего трансформатора.

Описание изобретения к патенту

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

Известно устройство для регулирования однофазного или трехфазного напряжения, содержащее трансформатор дискретного типа. Недостаток - сложность устройства [1].

Известно устройство для стабилизации фазных и линейных напряжений трехфазной сети, содержащее трехфазный стабилизатор [2]. Недостаток - сложность и большая установленная мощность трансформаторных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы и исполнительный элемент на основе двух последовательно включенных трансформаторов понижающего и повышающего см. [3].

Недостаток - большая установленная мощность трансформаторного оборудования и большие потери из-за наличия обмоток подмагничивания и увеличенного расхода провода обмоток.

Цель изобретения - повышение энергетических характеристик и снижение массы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы A1, N1 для подключения питающей сети и выходные зажимы А2, N2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде двух последовательно включенных понижающего и повышающего трансформаторов, и блок управления, связанный с выходными и или входными зажимами, одна часть магнитопровода понижающего трансформатора и одна часть магнитопровода повышающего трансформатора выполнены в виде одной единой для обеих частей магнитопровода части магнитопровода с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части, причем максимальному сечению вводимой части магнитопровода понижающего трансформатора соответствует минимальное сечение вводимой части повышающего трансформатора, а минимальному сечению вводимой части понижающего трансформатора соответствует максимальное сечение вводимой части магнитопровода повышающего трансформатора

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

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

На фиг.1 представлена принципиальная схема однофазного устройства, на фиг.2 - внешний вид трансформаторной части устройства для двух положений подвижной части магнитопровода устройства, а на фиг.3 - внешний вид трансформаторной части трехфазного устройства при трехфазном магнитопроводе и одном из возможных положений подвижной части магнитопровода. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки А2, N2 и исполнительный элемент в виде двух последовательно включенных понижающего 1 и повышающего 2 трансформаторов, имеющих каждый одну единую для обеих магнитопроводов часть магнитопровода 3, с возможностью механического перемещения относительно остальной неподвижной части магнитопроводов 4 и 5. Понижающий трансформатор 1 имеет обмотки 6 и 7, а повышающий трансформатор 2 - обмотки 8, 9, установленные на неподвижных частях магнитопроводов трансформаторов 1 и 2 соответственно. Верхнее ярмо магнитопровода 3 трансформаторов 1 и 2 выполнено подвижным с одной степенью свободы.

Блок управления 10, связанный с выходными и или с входными зажимами. Конструкция магнитопроводов обеспечивает передвижение подвижной его части 3 относительно неподвижных частей магнитопроводов трансформаторов 1 и 2 от блока управления 10. В режиме стабилизации устройство работает следующим образом. При максимальном, по диапазону компенсируемых изменений, входном напряжении блок управления обеспечивает такое положение подвижной части 3 магнитопровода, при котором максимальное сечение вводимой части магнитопровода обеспечивается для понижающего трансформатора 1 и минимальное сечение вводимой части магнитопровода - для повышающего трансформатора 2. В этом случае реактивное сопротивление обмоток трансформатора 2 уменьшается до значений, близких к активному сопротивлению обмоток. Таким образом трансформация напряжения обеспечивается понижающим трансформатором 1, так что напряжение на выходе равно номинальному. При снижении входного напряжения происходит уменьшение вводимой части магнитопровода 3 для понижающего трансформатора и увеличение вводимой части магнитопровода 3 для повышающего трансформатора таким образом, пока выходное напряжение не станет равным номинальному выходному напряжению. При минимальном, по диапазону компенсируемых изменений, входном напряжении блок управления обеспечивает такое положение подвижной части 3 магнитопровода, при котором максимальное сечение вводимой части магнитопровода обеспечивается для повышающего трансформатора 1 и минимальное сечение вводимой части магнитопровода для понижающего трансформатора 2. В этом случае реактивное сопротивление обмоток трансформатора 2 уменьшается до значений близких к активному сопротивлению обмоток. Таким образом трансформация напряжения обеспечивается повышающим трансформатором 2, так что напряжение на выходе равно номинальному. Из трех однофазных устройств может быть составлен один трехфазный, а при выполнении магнитопровода в виде одного трехфазного одно из возможных положений подвижной части магнитопровода в этом варианте показано на фиг.3 и в этом случае возможно применение одной подвижной части магнитопровода для трехфазного устройства

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в снижении массы устройства, повышении энергетических характеристик, благодаря исключению обмоток подмагничивания, уменьшению средней длины витка силовых обмоток.

Источники информации

1. Электротехнический справочник. Москва, издательство МЭИ, 1998, стр.134, рис.24.15.

2. Патент РФ № 2313818 G05F 1/22.

3. Трансформаторные и трансформаторно-тиристорные регуляторы-стабилизаторы напряжения. Москва, издательство ЭНЕРГИЯ, 1969, стр.11, рис.1-1.