СТУПЕНЧАТЫЙ СИЛОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ КОММУТИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ И СПОСОБ РАБОТЫ СТУПЕНЧАТОГО СИЛОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

1. Ступенчатый силовой выключатель (1) для регулирования напряжения с полупроводниковыми коммутирующими элементами (61, 62, 71, 72) в регулировочном трансформаторе (2) с регулировочной обмоткой (3),
причем ступенчатый силовой выключатель (1) установлен между постоянной нерегулируемой секцией регулировочной обмотки (3) и нагрузочным ответвлением (4),
причем ступенчатый силовой выключатель (1) содержит первую нагрузочную ветвь (6) и установленную параллельно ей вторую нагрузочную ветвь (7),
причем между первой и второй нагрузочными ветвями (6, 7) установлена секция (8) обмотки,
причем первая нагрузочная ветвь (6) содержит первый полупроводниковый коммутирующий элемент (61) перед секцией (8) обмотки и второй полупроводниковый коммутирующий элемент (62) после секции (8) обмотки,
причем вторая нагрузочная ветвь (7) содержит первый полупроводниковый коммутирующий элемент (71) перед секцией (8) обмотки и второй полупроводниковый коммутирующий элемент (72) после секции (8) обмотки,
отличающийся тем,
что ступенчатый силовой выключатель (1) состоит по меньшей мере из одного коммутирующего модуля (5), содержащего первую (6) и вторую нагрузочную ветвь (7) ступенчатого силового выключателя.
2. Ступенчатый силовой выключатель (1) по п. 1,
причем каждый полупроводниковый коммутирующий элемент (61, 62, 71, 72) состоит, соответственно, из первого (11) и второго биполярного транзистора (12) с изолированным затвором (IGBT), включенных антипоследовательно относительно друг друга,
причем первый IGBT (11) и второй IGBT (12) снабжены соответствующими обращенными диодами (14) таким образом, что анод обращенного диода (14) соединен с выводом (Е) эмиттера, а катод обращенного диода (14) – с выводом (С) коллектора первого
IGBT (11) и второго IGBT (12) и причем полупроводниковые коммутирующие элементы (61, 62, 71, 72) первой (6) и второй нагрузочной ветви (7) отключаются по выбору.
3. Ступенчатый силовой выключатель (1) по любому из пп. 1 или 2,
причем ступенчатый силовой выключатель (1) состоит из первого коммутирующего модуля (51), второго коммутирующего модуля (52) и третьего коммутирующего модуля (53), а секции (8) обмоток каждого коммутирующего модуля (51, 52, 53) имеют между собой разное отношение чисел витков.
4. Ступенчатый силовой выключатель (1) по п. 3,
в котором отношение чисел витков секций (8) обмотки составляет 9:3:1.
5. Способ работы ступенчатого силового выключателя (1),
отличающийся следующими этапами, на которых:
- определяют изменяемые положения секции (8) обмотки коммутирующего модуля (5),
- определяют активную и пассивную стороны коммутирующего модуля (5),
- определяют направления тока (I) и напряжения (U) в секции (8) обмотки,
- определяют коммутационные положения полупроводниковых коммутирующих элементов (61, 62, 71, 72) коммутирующего модуля (5).
6. Способ по п. 5,
в котором в положении (20) убавления витки секции (8) обмотки вычитают из регулировочной обмотки (3),
в котором в положении (21) добавления витки секции (8) обмотки добавляют к регулировочной обмотке (3) и
в котором в номинальном положении (22) секцию (8) обмотки полностью пропускают.
7. Способ по любому из пп. 5 или 6,
в котором с активной стороны коммутирующего модуля (5) приводят в действие полупроводниковые коммутирующие элементы (61, 71) или полупроводниковые коммутирующие элементы (62, 72) и
причем с пассивной стороны коммутирующего модуля (5)
полупроводниковые коммутирующие элементы (61, 71) или полупроводниковые коммутирующие элементы (62, 72) остаются в определенном коммутационном положении.
8. Способ по любому из пп. 5 или 6,
в котором биполярные транзисторы (11, 12) с изолированным затвором (IGBT) первых полупроводниковых коммутирующих элементов (61, 71) или вторых полупроводниковых коммутирующих элементов (62, 72), подключаемые к попеременно токопроводящим обращенным диодам (14) соответствующей активной стороны, постоянно закрыты,
причем из двух попеременно токопроводящих IGBT (11, 12) активной стороны один, а именно тот, IGBT (11, 12), вывод (С) коллектора которого соединен с отрицательным полюсом (-), а вывод (Е) эмиттера – с положительным полюсом (+) секции (8) обмотки, постоянно открыт,
причем из двух попеременно токопроводящих IGBT (11, 12) активной стороны один, а именно тот, вывод (С) коллектора которого соединен с положительным полюсом (+), а вывод (Е) эмиттера - с отрицательным полюсом (-) секции (8) обмотки, тактируют, и
причем с пассивной стороны полупроводниковый коммутирующий элемент (61, 62, 71, 72) постоянно закрыт, а другой полупроводниковый коммутирующий элемент (61, 62, 71, 72) постоянно открыт.
9. Способ по любому из пп. 5 или 6,
в котором при изменении направлений тока (I) и положительного полюса (+) и отрицательного полюса (-) в секции (8) обмотки определяют, какие IGBT (11, 12) полупроводниковых коммутирующих элементов (61, 62, 71, 72) с активной стороны тактированы или открыты.
10. Способ по п. 9,
причем при изменении направлений тока (I) и положительного полюса (+) и отрицательного полюса (-) в секции (8) обмотки определяют, какие IGBT (11, 12) полупроводниковых коммутирующих элементов (61, 62, 71, 72) с пассивной стороны открыты или закрыты.
11. Способ по п. 10,
причем при изменении направлений тока (I) и положительного полюса (+) и отрицательного полюса (-) в секции (8) обмотки определяют активную и пассивную стороны.