RU2675247C1 - Stepped ac voltage stabilizer - Google Patents
Stepped ac voltage stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675247C1 RU2675247C1 RU2017133081A RU2017133081A RU2675247C1 RU 2675247 C1 RU2675247 C1 RU 2675247C1 RU 2017133081 A RU2017133081 A RU 2017133081A RU 2017133081 A RU2017133081 A RU 2017133081A RU 2675247 C1 RU2675247 C1 RU 2675247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- windings
- winding
- terminals
- low
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 56
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 7
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/24—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices
- G05F1/26—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
- G05F1/30—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Исследуемое техническое решение относится к электротехнике и предназначено для снабжения потребителей электроэнергии внутренней электросети предприятий трехфазным, а также однофазным стабилизированным напряжением синусоидальной формы в условиях несоответствия напряжения питающей сети требованиям ГОСТ 32144-2013, и может быть использовано для регулирования напряжения, в частности, в стабилизаторах переменного напряжения.The studied technical solution relates to electrical engineering and is intended to supply consumers of electric power of the internal electric network of enterprises with three-phase, as well as single-phase stabilized voltage of a sinusoidal shape in the conditions of a mismatch of the supply voltage to the requirements of GOST 32144-2013, and can be used to regulate the voltage, in particular, in AC stabilizers voltage.
Известен СТАБИЛИЗАТОР ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (см. Патент на изобретение RU 2281542, МПК МПК G05F 1/20, Опубл.: 10.08.2006 Бюл. №22). Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам напряжения переменного тока, и предназначается для использования в системах электроснабжения для стабилизации трехфазного напряжения источника энергии переменного тока. Техническим результатом является повышение надежности работы и КПД стабилизатора трехфазного напряжения. Стабилизатор трехфазного напряжения содержит трехфазный трансформатор (1), выводы (1), (2) и (3) для подключения первичных обмоток трансформатора к источнику трехфазного напряжения переменного тока, каждая из вторичных обмоток трансформатора содержит по три ответвления (5), (8), (11) начала обмоток, (6), (9), (12) средние выводы и (7), (10), (13) концы вторичных обмоток, причем начала вторичных обмоток (5), (8), (11) объединены и соединены с первым входом блока питания (17), средние выводы (6), (9), (12) и концы вторичных обмоток (7), (10), (13) через блоки стабилизации напряжения (14), (15) и (16) подключены к выводам для подключения нагрузки стабилизатора (18), (19) и (20), выходы блока питания (17) соединены с блоками стабилизации напряжения (14), (15) и (16), каждый из которых содержит первый и второй оптосимисторы (21) и (22) соответственно, нуль-орган (23), генератор пилообразного напряжения (24), компаратор (25), первый и второй формирователи импульсов (26) и (27) соответственно.The STABILIZER OF THREE-PHASE VOLTAGE is known (see Patent for invention RU 2281542, IPC IPC G05F 1/20, Publisher: 08/10/2006 Bull. No. 22). The invention relates to electrical engineering, namely to AC voltage stabilizers, and is intended for use in power supply systems to stabilize a three-phase voltage of an AC power source. The technical result is to increase the reliability and efficiency of the three-phase voltage stabilizer. The three-phase voltage stabilizer contains a three-phase transformer (1), terminals (1), (2) and (3) for connecting the primary windings of the transformer to a source of three-phase AC voltage, each of the secondary windings of the transformer contains three branches (5), (8) , (11) the beginning of the windings, (6), (9), (12) the average leads and (7), (10), (13) the ends of the secondary windings, and the beginnings of the secondary windings (5), (8), (11 ) are combined and connected to the first input of the power supply unit (17), the middle terminals (6), (9), (12) and the ends of the secondary windings (7), (10), (13) through the voltage stabilization units ( 14), (15) and (16) are connected to the terminals for connecting the load of the stabilizer (18), (19) and (20), the outputs of the power supply (17) are connected to the voltage stabilization units (14), (15) and (16) ), each of which contains the first and second optosymistors (21) and (22), respectively, a zero-organ (23), a sawtooth voltage generator (24), a comparator (25), the first and second pulse shapers (26) and (27) respectively.
Недостатком известного устройства является необходимость применения мощных ключей, вызванная коммутацией полного тока нагрузки.A disadvantage of the known device is the need to use powerful keys, caused by switching the full load current.
Известен СТАБИЛИЗАТОР СИММЕТРИЧНОГО ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (см. Патент на изобретение RU 2249895, МПК H02J 3/00, Н02М 5/00, Опубл.: 10.04.2005 Бюл. №10). Использование: в преобразовательной технике. Технический результат: уменьшение количества транзисторных ключей, предназначенных для периодического подключения первичных обмоток к сетевому источнику. Используется существующая в симметричных режимах работы возможность одновременного и одинакового регулирования напряжения во всех трех фазах с помощью одного - в схемах с однополярной вольтодобавкой или двух - в схемах с двухполярной вольтодобавкой коммутирующего элемента в виде транзисторного ключа на выходе трехфазного диодного моста, зажимами переменного тока, соединенного со свободными выводами первичных обмоток. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.Known STABILIZER OF SYMMETRIC THREE-PHASE VOLTAGE (see Patent for invention RU 2249895, IPC H02J 3/00, Н02М 5/00, Publ .: 10.04.2005 Bull. No. 10). Usage: in the conversion technique. Effect: reducing the number of transistor switches designed for periodic connection of primary windings to a network source. The existing in symmetrical operating modes is used the possibility of simultaneous and identical voltage regulation in all three phases using one - in circuits with a unipolar voltage boost or two - in circuits with a bipolar voltage boost of a switching element in the form of a transistor switch at the output of a three-phase diode bridge, AC clamps connected with free leads of the primary windings. 1 s.p. f-ly, 7 ill.
Недостатками данного устройства является необходимость применения мощных высокочастотных транзисторов, а также повышенный уровень помех на нагрузке.The disadvantages of this device is the need to use powerful high-frequency transistors, as well as an increased level of noise on the load.
Наиболее близким по техническому решению можно отнести УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (см. Патент на изобретение RU 2188496, МПК Н02М 5/12, G05F 1/30, Опубл.: 27.08.2002 Бюл. №24). Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения, в частности, в точных, быстродействующих стабилизаторах переменного напряжения. Устройство для регулирования переменного напряжения включает входной и выходной выводы, первый трансформатор, имеющий основную обмотку, подключенную к входному выводу устройства, и секционированную обмотку понижения и/или повышения напряжения, отпайки которой подключены к соответствующим входам управляемых коммутаторов первой группы коммутаторов, управляемые коммутаторы второй группы коммутаторов, входы которых подключены к соответствующим отпайкам секционированной обмотки первого трансформатора, суммирующий делитель, первый и второй входы которого подключены через первый и второй ключи соответственно к выходам управляемых коммутаторов первой и второй групп коммутаторов соответственно, и второй трансформатор, одна из обмоток которого включена между входным и выходным выводами устройства, а другая обмотка подключена к выходу суммирующего делителя. Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность устройства за счет исключения неблагоприятных последствий от переключения коммутаторов под нагрузкой, позволяет использовать менее быстродействующие реле-коммутаторы или использовать устройство - регулятор при более высоких частотах регулируемого переменного напряжения, что является техническим результатом.The closest in technical solution include the DEVICE FOR STAGE CONTROL OF AC VOLTAGE (see Patent for invention RU 2188496, IPC Н02М 5/12, G05F 1/30, Publ.: 08.28.2002 Bull. No. 24). The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to regulate voltage, in particular, in accurate, high-speed AC voltage stabilizers. A device for controlling AC voltage includes input and output terminals, a first transformer having a main winding connected to the input terminal of the device, and a sectioned winding for lowering and / or increasing voltage, the soldering of which is connected to the corresponding inputs of the managed switches of the first group of switches, managed switches of the second group switches, the inputs of which are connected to the corresponding taps of the partitioned winding of the first transformer, the summing divider, the first and Torah whose inputs are connected via first and second switches respectively to the outputs of controlled switches of the first and second groups of switches, respectively, and a second transformer, one winding of which is connected between the input and output leads of the device and the other winding is connected to the output of the summing divider. The proposed device allows to increase the reliability of the device by eliminating the adverse effects of switching switches under load, allows you to use a lower-speed relay switches or use a device-regulator at higher frequencies of controlled alternating voltage, which is a technical result.
Недостатками известного устройства является наличие двух трансформаторов, недостаточная надежность, а также высокая себестоимость устройства и повышенное напряжение на неиспользуемых выводах повышающей части обмотки автотрансформатора.The disadvantages of the known device is the presence of two transformers, insufficient reliability, as well as the high cost of the device and the increased voltage at the unused terminals of the increasing part of the autotransformer winding.
Задачей изобретения является обеспечение широкого диапазона регулирования при увеличении надежности и снижении себестоимости устройства.The objective of the invention is to provide a wide range of regulation while increasing reliability and reducing the cost of the device.
На решение поставленной задачи направлено создание ступенчатого стабилизатора переменного напряжения, где с целью повышения точности и диапазона регулирования за счет увеличения количества ступеней для набора необходимого коэффициента трансформации используется трансформатор с количеством обмоток, превосходящее количество ступеней регулирования, при этом одна из обмоток является вольтодобавочной и включена последовательно с нагрузкой, а остальные обмотки включены так, чтобы вывод начала первой обмотки использовался как начало суммарной сборки обмоток, выводы концов всех обмоток кроме последней соединены с перекидным контактом переключающего силового реле, выводы нормально замкнутых контактов и вывод конца последней обмотки соединены и используются как конец суммарной сборки обмоток, а нормально разомкнутые контакты реле соединены с выводами начал всех обмоток кроме первой, что исключает суммирование напряжений на неиспользуемых обмотках и позволяет снизить максимальное напряжение на ключах при широком диапазоне регулирования, а также дает возможность использовать один трансформатор.The solution to this problem is directed to the creation of a step-type AC voltage stabilizer, where, in order to increase the accuracy and range of regulation by increasing the number of steps, a transformer with a number of windings exceeding the number of control steps is used to set the required transformation ratio, while one of the windings is boost and connected in series with load, and the remaining windings are turned on so that the output of the beginning of the first winding is used as the beginning with mmar assembly of the windings, the terminals of the ends of all windings except the last are connected to the changeover contact of the switching power relay, the terminals of the normally closed contacts and the terminal of the end of the last winding are connected and used as the end of the total assembly of the windings, and the normally open relay contacts are connected to the terminals of all the windings except the first, which eliminates the summation of voltages on unused windings and allows you to reduce the maximum voltage on the keys with a wide range of regulation, and also makes it possible to use Use one transformer.
При этом, реле K1 задает режим увеличения или уменьшения напряжения, K2…KN-1 задают величину увеличения или уменьшения, KN закорачивая суммарную обмотку обеспечивает исключение влияния трансформатора и напряжение на выходе устройства остается без изменений.In this case, the relay K 1 sets the mode of increasing or decreasing the voltage, K 2 ... K N-1 set the value of increasing or decreasing, K N shorting the total winding eliminates the influence of the transformer and the voltage at the device output remains unchanged.
Данная схема исключает суммирование напряжений на неиспользуемых обмотках, что позволяет снизить максимальное напряжение на ключах при широком диапазоне регулирования и дает возможность использовать один трансформатор.This scheme eliminates the summation of voltages on unused windings, which reduces the maximum voltage on the switches with a wide range of regulation and makes it possible to use a single transformer.
Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства.The invention is illustrated in the graphic material, where in FIG. 1 shows a diagram of the proposed device.
Ступенчатый стабилизатор переменного напряжения (фиг. 1) включает вольтодобавочную обмотку 1, секционные обмотки набора необходимого коэффициента трансформации 2…N, реле K1…KN и блок управления (БУ).A step-type AC voltage stabilizer (Fig. 1) includes a boost winding 1, sectional windings of a set of the required
Ступенчатый стабилизатор переменного напряжения включает входной и выходной выводы, трансформатор, имеющий основную вольтодобавочную обмотку 1, подключенную к входному выводу устройства, и набор обмоток изменения напряжения, служащих для набора необходимого коэффициента трансформации 2…N, выводы которых подключены к соответствующим контактам управляемых реле-коммутаторов K1…KN.A step AC voltage stabilizer includes input and output terminals, a transformer having a main boost winding 1 connected to the input terminal of the device, and a set of voltage change windings used to set the required
Основным узлом Ступенчатого стабилизатора переменного напряжения является многообмоточный трансформатор, одна из обмоток 1 которого включена последовательно с нагрузкой и является вольтодобавочной, что обуславливает протекание через нее полного тока нагрузки. Остальные обмотки 2…N предназначены для обеспечения индуцирования на ней корректирующего напряжения (вольтодобавки), необходимого для обеспечения напряжения на нагрузке в заданных пределах. С учетом коэффициента трансформации протекающий через них ток значительно меньше полного тока нагрузки, а схема включения такова, что напряжение на ключах не превышает предельно допустимых значений для низковольтных переключателей.The main node of the Step AC voltage stabilizer is a multi-winding transformer, one of the windings 1 of which is connected in series with the load and is boost, which causes the flow of the full load current through it. The
Заявляемое изобретение работает следующим образомThe claimed invention works as follows
После включения напряжения блок управления непрерывно измеряет напряжение на выходе стабилизатора и в случае нахождения его в заданных пределах никаких изменений не происходит. Если выходное напряжение выходит за установленные пределы, то имеющийся в составе блока управления, вычислитель определяет необходимую величину и знак приращения напряжения, а также соответственно необходимое изменение комбинации включенных реле относительно текущей комбинации. При этом каждое реле в цепочке K3…KN может быть включено только при условии включенного предыдущего реле.After turning on the voltage, the control unit continuously measures the voltage at the output of the stabilizer and if it is within the specified limits, no changes occur. If the output voltage goes beyond the set limits, then the computer, which is part of the control unit, determines the necessary value and sign of the voltage increment, as well as the necessary change in the combination of the included relays relative to the current combination. Moreover, each relay in the chain K 3 ... K N can only be switched on if the previous relay is turned on.
Таким образом, предлагаемый Ступенчатый стабилизатор переменного напряжения позволяет обеспечить широкий диапазон регулирования при увеличении количества ступеней регулирования для уменьшения их величины в соответствии с требованиями необходимой точности, а также повышения надежности и снижения себестоимости устройства.Thus, the proposed step-type AC voltage stabilizer allows you to provide a wide range of regulation with an increase in the number of stages of regulation to reduce their value in accordance with the requirements of the necessary accuracy, as well as to increase reliability and reduce the cost of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133081A RU2675247C1 (en) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | Stepped ac voltage stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133081A RU2675247C1 (en) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | Stepped ac voltage stabilizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2675247C1 true RU2675247C1 (en) | 2018-12-18 |
Family
ID=64753448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017133081A RU2675247C1 (en) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | Stepped ac voltage stabilizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2675247C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697856C1 (en) * | 2019-02-19 | 2019-08-21 | Илья Николаевич Джус | Transformer testing facility |
RU2766061C1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-02-07 | Александр Николаевич Полушин | Pulse ac voltage stabilizer |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU647663A1 (en) * | 1975-10-09 | 1979-02-15 | Войсковая часть 12093 | Ac voltage stabilizer |
RU2188496C1 (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-27 | Закрытое акционерное общество "Фирма "Тэнси-техно" | Device for stepped adjustment of alternating voltage |
RU51797U1 (en) * | 2005-09-06 | 2006-02-27 | Закрытое акционерное общество "Фирма "Тэнси-техно" | AC VOLTAGE STABILIZER |
CN205921533U (en) * | 2016-08-08 | 2017-02-01 | 王振铎 | Accurate voltage regulator of step type |
-
2017
- 2017-09-21 RU RU2017133081A patent/RU2675247C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU647663A1 (en) * | 1975-10-09 | 1979-02-15 | Войсковая часть 12093 | Ac voltage stabilizer |
RU2188496C1 (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-27 | Закрытое акционерное общество "Фирма "Тэнси-техно" | Device for stepped adjustment of alternating voltage |
RU51797U1 (en) * | 2005-09-06 | 2006-02-27 | Закрытое акционерное общество "Фирма "Тэнси-техно" | AC VOLTAGE STABILIZER |
CN205921533U (en) * | 2016-08-08 | 2017-02-01 | 王振铎 | Accurate voltage regulator of step type |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697856C1 (en) * | 2019-02-19 | 2019-08-21 | Илья Николаевич Джус | Transformer testing facility |
RU2766061C1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-02-07 | Александр Николаевич Полушин | Pulse ac voltage stabilizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL180944B1 (en) | Method of and apparatus for changing and adjusting in infiitely variable manner the ratio of a transformer and transformer incorporating such apparatus | |
KR20100017790A (en) | Dynamic voltage sag correction | |
EP2733809B1 (en) | Power quality control | |
RU2675247C1 (en) | Stepped ac voltage stabilizer | |
US20150102671A1 (en) | Direct current power transmission system | |
RU2711537C1 (en) | Static reactive power compensator | |
JP2015208058A (en) | Voltage adjusting device | |
RU2741335C1 (en) | Control device for transformer under load | |
RU2711587C1 (en) | Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation | |
RU2467448C1 (en) | Capacitor plant for automatic compensation of reactive power | |
RU2630777C1 (en) | Smart power module | |
Wang et al. | A hybrid voltage regulator with arcless tap change and stepless voltage regulation functions | |
RU2661936C1 (en) | Electric station in-house needs consumers power supply system | |
RU2531389C1 (en) | Line voltage control unit | |
RU2416866C1 (en) | Converter of three-phase alternating voltage | |
RU2648280C1 (en) | Voltage control device | |
RU200584U1 (en) | MULTI-PHASE STABILIZER | |
RU192528U1 (en) | AC voltage regulator | |
RU2679829C1 (en) | Method for voltage regulation on the load in a regulator with regulated voltage converter | |
RU200736U1 (en) | IMPROVED MULTI-PHASE STABILIZER | |
RU187709U1 (en) | MULTI-PHASE VOLTAGE REGULATOR | |
RU2788078C1 (en) | Phase converter with adjustable power | |
RU225848U1 (en) | Device for voltage stabilization on the low side of a transformer substation | |
RU2786130C1 (en) | Static reactive power compensator | |
RU2752865C1 (en) | Method for controlling transformer voltage under load |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200922 |