СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Предлагаемое техническое решение относится к электротехнике, в частности, к электроэнергетическим системам и может быть использовано для стабилизации напряжения трансформаторных подстанций объектов промышленности, агропромышленного комплекса, предусматривающих подключение электронагревательных установок трансформаторного типа для отопления помещений, нагрева воды и т. п.
Известен стабилизатор напряжения трехфазной сети по а. с. СССР №1056394, Н 02М 5/257, 1983, который взят за прототип. Он содержит вольтодобавочный трансформатор, дополнительный трансформатор, а также датчик обратной связи и трехфазный тиристорный ключ с системой управления, шунтирующий первичную обмотку дополнительного трансформатора. Первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно и подключены к сети, их вторичные обмотки соединены также последовательно и включены между сетью и нагрузкой.
При изменении длительности проводящего состояния трехфазного тиристорного ключа устройство обеспечивает плавное регулирование напряжения на нагрузке вверх и йкз
Н02 М 5/257 Н05 В 6/10
относительно напряжения сети за счет изменения величины и знака магнитного нотока вольтодобавочного трансформатора.
К недостаткам устройства следует отнести увеличение потерь в дополнительном трансформаторе и возникновение перенапряжений на тиристорном ключе в процессе уменьшения длительности проводящего состояния тиристорного ключа внутри каждого полупериода сетевого напряжения вследствие возникновения дроссельного режима.
Задачей предложения является расширение функций устройства, рациональное использование энергии потерь дополнительного трансформатора и устранение дроссельного режима.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении коэффициента полезного действия стабилизатора переменного напряжения и ограничении величины обратного напряжения на тиристорном ключе.
Решение поставленной задачи достигается тем, что вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора включена между сетью и нагрузкой, а вторичная обмотка дополнительного трансформатора, играющего роль вспомогательного электронагревательного элемента, выполнена в виде объемного полого короткозамкнутого витка.
На фиг. 1. представлена схема предлагаемого стабилизатора переменного напряжения.
Устройство входными зажимами подключается к сети 1, выходными - к нагрузке 2, в состав которой входит основной электронагревательный элемент 3. Стабилизатор переменного напряжения содержит вольтодобавочный трансформатор 4 и трехфазный тиристорный ключ 10, включенный в рассечку звезды первичной обмотгки 5 вольтодобавочного трансформатора 4, вторичная обмотка 6 которого включена между сетью 1 и нагрузкой 2. Первичная обмотка 5 вольтодобавочного трансформатора 4 может быть подключена как к сети 1, так и к нагрузке.
Для ограничения перенапряжений на тиристорном ключе 10 к его зажимам подключена первичная обмотка 8 дополнительного трансформатора 7, играющего роль вспомогательного электронагревательного элемента и дополняющего работу основного электронагревательного элемента 3.
Фиксированное ограничение перенапряжений на тиристорном ключе 10 достигнуто за счет выполнения вторичной обмотки 9 дополнительного трансформатора 7 в виде объемного полого короткозамкнутого витка, что исключает его работу в дроссельном режиме и делает фиксированным его эквивалентное сопротивление с созф, равным 0,96-0,98.
Устройство работает следующим образом.
При пониженном напряжении в сети 1 тиристорный ключ 10 открыт и вольтодобавочный трансформатор 4 повышает напряжение на нагрузке 2 до заданного уровня за счет наведения на его вторичной обмотке 6 ЭДС, синфазной пониженному напряжению сети. В режиме полной вольтодобавки дополнительный трансформатор 7 закорочен открытым тиристорным ключом 10 и обесточен, т. е. вспомогательный электронагрев отсутствует.
При повышении напряжения в сети 1 относительно номинального уровня устройство уменьшает длительность проводящего состояния тиристорного ключа 10 внутри каждого полупериода сетевого напряжения. При этом происходит изменение величины и фазы основного магнитного потока вольтодобавочного трансформатора 4, на его вторичной обмотке 6 наводится ЭДС, противофазная повышенному напряжению сети, сохраняя тем самым стабильным напряжение на нагрузке 2. При этом на интервалах запертого состояния тиристорного ключа 10 в работу вступает дополнительный трансформатор 7, играюший роль вспомогательного нагревательного элемента и дополняюший работу основного электронагревательного элемента 3.