СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2133977 (13) C1

(51) 6 G05F1/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96116577/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.08.12 
(45) Опубликовано: 1999.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, 1003039, A, 07.03.83. FR, 2163916 A, 31.08.73. SU, 1501009, 15.08.89. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Уралэлектротяжмаш" 
(72) Автор(ы): Зборовский И.А.; Катунин В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Уралэлектротяжмаш" 
Адрес для переписки: 620017, Екатеринбург, ул.Фронтовых бригад 22, ОАО "Уралэлектротяжмаш", Патентное бюро 

(54) СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения при нагрузке силовых и преобразовательных трансформаторов. Изобретение решает задачу повышения надежности работы трансформатора с тиристорным переключающим устройством, содержащим два тиристорных ключа, подключенных к ответвлениям обмотки трансформатора, и систему управления. Последняя содержит датчик напряжения, четыре блока синхронизации, состоящие из генератора пилообразного напряжения и нуль-органа, и по числу ключей блоки задания и формирователи импульсов, один из которых на "включение", а другой на "отключение" управления ключами, логические элементы 2И-НЕ и 3И-НЕ, RS-триггеры, каждый из которых состоит из двух логических элементов 2И-НЕ, формирователи команд "Выше" и "Ниже", согласующие блоки, подключенные к цепям управления ключами. Согласно способу переключения ответвлений, при котором отключают и включают тиристорные ключи в заданные моменты времени, опережающие переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение, причем включение осуществляют с опережением на время , в каждом полупериоде указанного напряжения формируют опорные напряжения, например, пилообразной формы, сравнивают его с первым напряжением задания и в момент равенства указанных напряжений формируют первые импульсы синхронизации, по переднему фронту которых формируют импульсы "отключение" длительностью, например, = 1-2 эл.град., сформированное опорное напряжение сравнивают с вторым напряжением задания и в момент равенства указанных напряжений формируют вторые импульсы синхронизации, по переднему фронту которых формируют импульсы "включение" длительностью , значение первого напряжения задания выбирают таким, что импульсы "отключение" находятся в интервале времени между моментом перехода через нулевое значение тока тиристорного ключа, выходящего из работы, и моментом, опережающим переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время = +, где - интервал коммутации тиристорных ключей при регулировании на повышение напряжения; - интервал времени выключения тиристора, а значение второго напряжения задания выбирают таким, что импульсы "включение" опережают переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время . 2 с. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах регулирования напряжения силовых и преобразовательных трансформаторов под нагрузкой с помощью тиристоров.

Известен способ переключения ответвлений обмотки трансформатора (патент Франции N 2163916, Мкл H 02 P 13/00, 1973), заключающийся в поочередном включении последующего и отключении предыдущего ключей, обеспечивая протекание тока через эти ключи и соответствующие ответвления обмотки трансформатора в моменты времени, зависящие от фазового сдвига синусоидального тока относительно напряжения.

Недостатком данного способа является неустойчивая коммутация тиристорных ключей в случае малого угла сдвига между напряжением и током нагрузки, например, при активно-индуктивной нагрузке, что снижает его надежность.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному результату являются способ переключения ответвлений обмотки трансформатора и устройство для его осуществления (авт. св. СССР N 1003039, Мкл3 G 05 F 1/20, 1983 г.). Согласно способу отключают и включают тиристорные ключи в заданные моменты времени, опережающие переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение, причем включение осуществляют с опережением на время , а устройство для переключения ответвлений обмотки трансформатора содержит первые трехвходовой и двухвходовой логические элементы, вторые входы которых являются цепями команд "Выше" и "Ниже", а выходы подключены к соответствующим входам первого триггера, неинвертирующий выход которого предназначен для подключения к управляющему входу первого блока согласования с выходами, подключаемыми к цепям управления тиристоров первого ключа, датчик напряжения с первым выходом, вход которого подключен к выводам источника питания.

Недостатком данных способа и устройства является то, что после завершения коммутации тиристорных ключей отпирается ключ, вышедший из работы в результате коммутации, что приводит к значительным недопустимым броскам тока в тиристорах и ступени регулировочной обмотки трансформатора.

Положительным результатом изобретения и в части способа и в части устройства является повышение надежности путем исключения бросков тока в тиристорах и ступени регулировочной обмотки трансформатора. Он достигается за счет того, что в способе переключения ответвлений обмотки трансформатора, при котором отключают и включают тиристорные ключи в заданные моменты времени, опережающие переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение, причем включение осуществляют с опережением на время , в каждом полупериоде указанного напряжения формируют опорное напряжение, например, пилообразной формы, сравнивают его с первым напряжением задания и в момент равенства указанных напряжений формируют первые импульсы синхронизации, по переднему фронту которых формируют импульсы "на отключение" длительностью, например, = 1-2 эл. град, сформированное опорное напряжение сравнивают со вторым напряжением задания и в момент равенства указанных напряжений формируют вторые импульсы синхронизации, по переднему фронту которых формируют импульсы "включение" длительностью , значение первого напряжения задания выбирают таким, что импульсы "отключение" находятся в интервале времени между моментом перехода через нулевое значение тока тиристорного ключа, выходящего из работы, и моментом, опережающим переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время = +, где - интервал коммутации тиристорных ключей при регулировании на повышение напряжения, - интервал времени выключения тиристора, а значение второго напряжения задания выбирают таким, что импульсы "включение" опережают переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время , формируют сигнал "переключение" и при его совпадении с импульсом "отключение" формируют сигнал на отключение тиристорного ключа, выходящего из работы, а также сигнал "разрешение", при совпадении которого с сигналом "переключение" и импульсом "на включение" формируют сигнал на включение вступающего в работу тиристорного ключа.

Положительный результат достигается также тем, что в устройство для переключения ответвлений обмотки трансформатора, содержащее первые трехвходовой и двухвходовой логические элементы, вторые входы которых подключены к цепям управления соответственно "Ниже", "Выше", а выходы подключены соответственно к первому и второму входам первого триггера, неинвертирующий выход которого предназначен для подключения к управляющему входу первого блока согласования с выходными, подключаемыми к цепям управления тиристорами первого ключа, датчик напряжения с первым выходом, вход которого подключен к выводам источника питания, введены два блока задания, два аналогичных формирователя импульсов каждый с двумя входами, вторые трехвходовой и двухвходовой логические элементы, второй триггер, формирователи команд с выходными цепями управления "Выше" и "Ниже", четыре аналогичных блока синхронизации, каждый из которых содержит генератор опорного напряжения, например, пилообразной формы с двумя входами и нуль-орган, в датчик напряжения введен второй выход, при этом, например, логические элементы выполнены: трехвходовые на элементах 3И-НЕ, а двухвходовые и оба триггера по типу RS-триггера с первым R и вторым S входами на элементах 2И-НЕ, первый и второй выходы датчика напряжения подключены к первым входам генераторов опорного напряжения соответственно первого, второго и третьего, четвертого блоков синхронизации, вторые входы генераторов опорного напряжения указанных блоков синхронизации подключены к выходам соответственно первого и второго блоков задания в каждом блоке синхронизации, выход генератора опорного напряжения подключен к входу нуль-органа, выход нуль-органов первого, второго и третьего, четвертого блоков синхронизации подключены к первым и вторым входам соответственно первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены к первым входам соответственно обоих элементов 3И-НЕ и обоих элементов 2И-НЕ, цепи управления "Выше" и "Ниже" формирователей команд подключены к вторым входам элементов соответственно четвертого 2И-НЕ и третьего 3И-НЕ, выходы первого и второго элементов 3И-НЕ подключены к R-входам соответственно первого и второго RS-триггеров, а S-входы указанных RS-триггеров подключены к выходам соответственно элементов первого 2И-НЕ и второго 2И-НЕ, выходы первого и второго RS-триггеров подключены к третьим входам соответственно элементов второго 3И-НЕ и первого 3И-НЕ, а выход Q второго RS-триггера предназначен для подключения к управляющему входу второго блока согласования с выходами, подключаемыми к цепям управления тиристоров второго ключа.

Сущность заявляемых способа и устройства заключается в следующем.

Работа тиристорного ключа, соединенного с ответвлением обмотки пониженного выходного напряжения, обеспечивается наличием напряжений управления на обоих тиристорах указанного ключа. Если по условиям работы нагрузки следует повысить выходное напряжение трансформатора, то сначала снимают напряжения управления с тиристоров работающего ключа, соединенного с ответвлением обмотки пониженного выходного напряжения. Момент времени, когда происходит снятие напряжений управления с тиристоров ключа, находится на интервале между нулем тока ключа, выходящего из работы, и моментом времени, опережающем нуль напряжения на ступени регулировочной обмотки на = +. Упомянутый момент зависит от параметров тиристора, трансформатора и нагрузки.

Интервал времени с момента, когда происходит снятие напряжений управления, до момента завершения коммутации ключей обеспечивает выключение тиристора ключа, соединенного с ответвлением обмотки пониженного выходного напряжения, не проводившего ток во время коммутации. Это позволяет повысить надежность.

Действительно в прототипе момент снятия напряжений управления с тиристорного ключа, соединенного с ответвлением обмотки пониженного напряжения, и момент подачи указанных напряжений на тиристорный ключ, соединенный с ответвлением обмотки повышенного выходного напряжения, практически совпадают. Это приводит к тому, что тиристор ключа, соединенного с ответвлением обмотки пониженного выходного напряжения, не проводившей ток во время коммутации ключей, из-за недостаточного времени, предоставленного схемой для его выключения, отпирается после завершения коммутации. В результате образуется короткозамкнутый контур, состоящий из отпертого тиристора ключа, соединенного с ответвлением обмотки пониженного выходного напряжения, тиристорного ключа, соединенного с ответвлением обмотки повышенного напряжения, и ступени регулировочной обмотки. При этом токи в тиристорах и ступени регулировочной обмотки достигают недопустимых значений.

Следует также отметить, что заявляемые способ и устройство обеспечивают надежное отключение тиристорного ключа, находящегося в работе, и включение тиристорного ключа, выведенного из работы, в широком диапазоне нагрузки: активной, индуктивной и активно-индуктивной.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемые способ и устройство отличаются тем, что отключение тиристорного ключа, находящегося в работе, осуществляется в интервале времени между моментом перехода через нулевое значение тока тиристорного ключа, выходящего из работы, и моментом, опережающим переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время = +, где - интервал коммутации тиристорных ключей при регулировании на повышение напряжения, - интервал времени выключения тиристора. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Поскольку указанные отличия позволяют решить задачу повышения надежности путем исключения бросков тока в тиристорах и ступени регулировочной обмотки, а при изучении других технических решений в данной области техники не выявлены признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, то это дает возможность утверждать, что заявляемые способ и устройство соответствуют критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ на примере преобразовательного трансформатора с одной ступенью регулировочной обмотки.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит преобразовательный трансформатор 1 (фиг. 1), вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель 2 к нагрузке 3, а первичная обмотка выполнена с одной ступенью регулировочной обмотки, заключенной между ответвлениями 4 пониженного и 5 повышенного выходного напряжения, к которым подключены тиристорные ключи 6 и 7 с тиристорами 8 и 9, блоки 10 и 11 согласования, в каждом из которых выходы подключены к цепям управления тиристоров 8 и 9, датчик 12 напряжения, вход которого подключен к выводам 13 и 14 источника питания, блоки 15-18 синхронизации, каждый из которых содержит нуль-орган 19 и генератор 20 пилообразного напряжения, выход которого подключен к входу нуль-органа 19. Первый и второй выходы датчика 12 напряжения подключены к первым входам генератора 20 пилообразного напряжения соответственно блоков 15, 16 и 17, 18, вторые входы указанных генераторов 20 блоков 15, 16 синхронизации подключены к выходу блока 21 задания, а вторые входы генераторов 20 блоков 17, 18 синхронизации - к выходу блока 22 задания. Выходы нуль-органов 19 блоков 15, 16 и 17, 18 подключены к первым и вторым входам соответственно формирователей 23 и 24 импульсов, выходы которых подключены соответственно формирователя 23 к первым входам элементов 3И-НЕ 25 и 26, формирователя 24 к первым входам элементов 2И-НЕ 27 и 28. Выходы формирователей 29 и 30 команд "Ниже" и "Выше" подключены к вторым входам соответственно элементов 3И-НЕ 25, 2И-НЕ и 3И-НЕ 26, 2И-НЕ 27. Выходы элементов 3И-НЕ 25 и 26 подключены к R-входам соответственно первого - элемент 2И-НЕ 31 и второго - элемент 2И-НЕ 33 RS-триггеров, а S-входы указанных RS-триггеров подключены к выходам соответственно элементов 2И-НЕ 27 и 28. Выходы Q RS-триггеров - элементы 2И-НЕ 31 и 33 подключены к управляющим входам соответственно блоков 10 и 11 согласования, а -выходы RS-триггеров - элементы 2И-НЕ 32 и 34 подключены к третьим входам соответственно элементов 3И-НЕ 26 и 25.

На фиг. 2 представлены следующие диаграммы:

а - напряжение на ступени регулировочной обмотки между ответвлениями 4 и 5 и ток первичной обмотки трансформатора;

б - напряжение с первого выхода датчика 12 напряжения, поступающее на вход блока 15 синхронизации;

в - пилообразное напряжение на выходе генератора 20 блока 15 синхронизации и напряжение на выходе блока 21 задания;

г - сигнал на выходе нуль-органа 19 блока 15 синхронизации;

д - импульсы на выходе формирователя 23 импульсов;

е - сигнал на выходе нуль-органа 19 блока 16 синхронизации;

ж - напряжение с второго выхода датчика 12 напряжения, поступающее на вход блока 18 синхронизации;

з - пилообразное напряжение на выходе генератора 20 блока 18 синхронизации и напряжение на выходе блока 22 задания;

и - сигнал на выходе нуль-органа 19 блока синхронизации 18;

к - импульсы на выходе формирователя 24 импульсов;

л - сигнал на выходе нуль-органа 19 блока 17 синхронизации;

м - сигнал на выходе формирователя 30 команды "Выше";

н - сигнал на выходе элемента 2И-НЕ 27;

о - сигнал на выходе Q первого RS-триггера - элемент 2И-НЕ 31;

п - сигнал на выходе первого RS-триггера - элемент 2И-НЕ 32;

р - сигнал на выходе элемента 3И-НЕ 26;

с - сигнал на выходе Q второго RS-триггера - элемент 2И-НЕ 33;

т - сигнал на выходе второго RS-триггера - элемент 2И-НЕ 34.

На диаграммах фиг. 2 показаны интервалы времени:

t1, t3, t6 - моменты формирования импульсов "на отключение" на выходе формирователя 24 импульсов;

t2, t5, t7 - моменты формирования импульсов "на включение" на выходе формирователя 23 импульсов;

t4 - момент подачи команды "Выше" с выхода формирователя 30 команды "Выше".

Устройство работает следующим образом.

Если на Q-выходе RS-триггера, т.е. элемента 2И-НЕ 33 (фиг. 1), сигнал логического нуля (фиг. 2с) в интервале от 0 до t7, то на выходах блока 11 согласования отсутствуют напряжения управления и ключ 7 выведен из работы. При сигнале логической единицы (фиг. 2о) в интервале от 0 до t6 на Q-выходе RS-триггера, т.е. элемента 2И-НЕ 31, с выходов блока 10 согласования подаются напряжения управления, поступающие на управляющие электроды тиристоров 8, 9, что обеспечивает работу ключа 6. При этом напряжение Uист. источника (выводы 13, 14) приложено к полному числу витков первичной обмотки трансформатора 1, а на нагрузку 3 поступает пониженное напряжение.

При положительной полуволне напряжения с первого выхода датчика 12 (фиг. 2б), которое совпадает с напряжением на ступени регулировочной обмотки (фиг. 2а) (отличается только амплитудой), в блоке 15 синхронизации на выходе генератора 20 формируется напряжение пилообразной формы (фиг. 2в), которое сравнивается с выходным напряжением U21 блока 21 задания. При этом в момент сравнения на выходе нуль-органа 19 формируются импульсы (фиг. 2г) длительностью, задаваемой напряжением блока 21 задания. В момент перехода импульса с выхода нуль-органа 19 с единичного в нулевое состояние на выходе формирователя 23 формируются импульсы "включение" длительностью = 1-2 эл.град. (фиг. 2д) в моменты t2, t7.

Аналогично происходит формирование в блоке 16 синхронизации импульсов на выходе нуль-органа 19 (фиг. 2е) и импульсов "включение" на выходе формирователя 23 (фиг. 2д) в момент t5. При этом указанные импульсы сдвинуты на 180 эл. град. по отношению к импульсам, сформированным в блоке 15 синхронизации, из-за сдвига на 180 эл.град. положительной полуволны напряжения, поступающей на вход блока 16 синхронизации с первого выхода датчика 12 напряжения.

Таким образом, моменты t2, t5, t7 (фиг. 2д) формирования импульсов формирователем 23 задаются напряжением U21 с выхода блока 21 задания и опережают моменты перехода напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время (фиг. 2а).

В блоках 17 и 18 синхронизации формирование пилообразных напряжений генератора 20 (фиг. 2з) (напряжение генератора 20 блока 17 на фиг. 2 не показано) и импульсов на выходах нуль-органов 19 (фиг. 2и, д), а также импульсов "отключение" длительностью формирователем 24 (фиг. 2к) аналогично процессу формирования в блоках 15 и 16 синхронизации и формирователе 23 импульсов. Отличие заключается в том, что на входы блоков 17 и 18 синхронизации напряжение подается с второго выхода датчика 12 напряжения и опорные напряжения сравниваются с выходным напряжением U22 блока 22 задания, а значение его выбирают таким, что импульсы "отключение" на выходе формирователя 24 формируются в моменты t1, t3, t6 (фиг. 2к) и находятся в интервалах от моментов перехода тока первичной обмотки через нулевое значение до (фиг. 2).

Импульсы на "включение" и на "отключение" (фиг. 2д, к) с выходов формирователей 23 и 24 поступают на первые входы элементов 3И-НЕ 25, 26 и 2И-НЕ 27, 28. Однако указанные импульсы не поступают на R- и S-входы RS-триггеров и не меняют их состояние, так как блокируются сигналами логического нуля с выходов формирователей 29 и 30 команд "Ниже" и "Выше", поступающими на вторые входы элементов 3И-НЕ 25, 26 и 2И-НЕ 27, 28 в интервале от 0 до t4 (фиг. 2м) (выходной сигнал на выходе формирователя 29 на фиг. 2 не показан). Элемент 3И-НЕ 26 заблокирован дополнительно сигналом логического нуля с -выхода первого RS-триггера (элемент 2И-НЕ 32).

Командой на отключение ключа 6 и включение ключа 7 является наличие сигнала логической единицы на выходе формирователя 30 команды "Выше" (фиг. 2м) в момент t4. При поступлении указанного сигнала на вход элемента 2И-НЕ 27 на его выходе в момент t6 (фиг. 2к) формируется импульс в виде сигнала логического нуля (фиг. 2н), под действием которого первый RS-триггер меняет свое состояние - на выходе элемента 2И-НЕ 31 появляется сигнал логического нуля (фиг. 2 о), а на выходе элемента 2И-НЕ 32 - логической единицы (фиг. 2п) в момент t6.

Под действием сигнала логического нуля на Q-выходе первого RS-триггера - элемент 2И-НЕ 31 с выходов блока 10 согласования снимаются напряжения управления. Однако тиристор 8 ключа 6 продолжает проводить ток до момента t7 (фиг. 2а). В это же время тиристор 9 ключа 6 восстанавливает свои запирающие свойства. Одновременно с выхода формирователя 30 команды "Выше" сигнал логической единицы поступает на вход элемента 3И-НЕ 26, а с Q-выхода первого RS-триггера - элемент 2И-НЕ 32 сигналом логической единицы снимается блокировка с элемента 3И-НЕ 26. При этом на его выходе в момент t7 (фиг. 2д, р) формируется импульс, под действием которого второй RS-триггер меняет свое состояние - на выходе элемента 2И-НЕ 33 появляется сигнал логической единицы (фиг. 2с), а на выходе элемента 2И-НЕ 34 - логического нуля (фиг. 2т).

Под действием сигнала логической единицы с выхода элемента 2И-НЕ 33 на выходах блока 11 согласования появляются напряжения управления и ключ 7 вступает в работу и с этого момента t7 начинается коммутация ключей 6 и 7, в течение которой ток проводят тиристоры 8 ключей 6 и 7. Под действием напряжения на ступени регулировочной обмотки (между ответвлениями 4 и 5) при коммутации ток тиристора 8 ключа 6 уменьшается, а ток тиристора 8 ключа 7 увеличивается. В момент времени, когда ток тиристора 8 ключа 7 достигнет значения тока первичной обмотки, ток ключа 6 равен нулю. На этом коммутация заканчивается.

Командой на переход в другое состояние - с повышенного на пониженное напряжение на нагрузке 3 является появление сигнала логической единицы с выхода формирователя 29 команды "Ниже". Под действием указанного сигнала, поступающего на входы элементов 2И-НЕ 28 и 3И-НЕ 25, происходит снятие напряжений управления с тиристоров ключа 7, находящегося в работе, в момент формирования импульсов "отключение" формирователем 24 (фиг. 2к), а включение (ввод в работу) ключа 6 - в момент формирования импульсов "включение" формирователем 23 (фиг. 2д).

Заявляемые способ и устройство обеспечивают надежное переключение ответвлений обмотки трансформатора.

Действительно, пониженное выходное напряжение обеспечивается работой ключа 6, подсоединенного к ответвлению 4. Если по условиям нагрузки следует повысить выходное напряжение, то сначала снимают напряжения управления с работающего ключа 6. Момент снятия напряжений находится между нулем тока ключа 6, выходящего из работы, и моментом времени, опережающем нуль напряжения на ступени регулировочной обмотки на .

В момент напряжение управления подается на тиристоры ключа 7 и начинается коммутация тока ключами 6 и 7. В результате коммутации ток первичной обмотки переходит на ключ 7. После завершения коммутации к тиристору 8 или 9 ключа 6 (в зависимости от того, какой из них не проводил ток во время коммутации) прикладывается прямое напряжение ступени регулировочной обмотки. Однако тиристор 8 или 9 ключа 6 не отпирается, так как интервал времени с момента снятия напряжений управлений с ключа 6 до момента завершения коммутации ключей достаточен для выключения тиристора 8 или 9 ключа 6.

В прототипе момент снятия напряжений управления с тиристорного ключа 6 и момент подачи указанных напряжений на ключ 7 совпадают. Это приводит к тому, что тиристор 8 или 9 ключа 6 (в зависимости от того, какой из них не проводит ток во время коммутации) отпирается после завершения коммутации из-за недостаточного времени, предоставленного схемой для выключения тиристора. В результате образуется короткозамкнутый контур, состоящий из тиристора 8 или 9 ключа 6, тиристорного ключа 7 и ступени регулировочной обмотки. При этом токи в тиристорах и ступени регулировочной обмотки достигают недопустимых значений.

В соответствии с заявляемыми способом и устройством, реализирующим способ, изготовлен макет, прошедший испытания. Результаты испытаний положительны. При подаче команд "Выше", "Ниже" отключение ключа, находящегося в работе, и включение ключа, выведенного из работы, осуществлялось в заданной последовательности и в заданные моменты времени. Сбоев в работе макета не наблюдалось. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ переключения ответвлений обмотки трансформатора, при котором отключают и включают тиристорные ключи в заданные моменты времени, опережающие переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение, причем включение осуществляют с опережением на время , отличающийся тем, что в каждом полупериоде указанного напряжения формируют опорное напряжение пилообразной формы, сравнивают его с первым напряжением задания и в момент равенства указанных напряжений формируют первые импульсы синхронизации, по переднему фронту которых формируют импульсы "отключение", сформированное опорное напряжение сравнивают с вторым напряжением задания и в момент равенства указанных напряжений формируют вторые импульсы синхронизации, по переднему фронту которых формируют импульсы "включение", значение первого напряжения задания выбирают таким, что импульсы "отключение" находятся в интервале времени между моментом перехода через нулевое значение тока тиристорного ключа, выходящего из работы, и моментом, опережающим переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время = +, где - интервал коммутации тиристорных ключей при регулировании на повышение напряжения, - интервал времени выключения тиристора, а значение второго напряжения задания выбирают таким, что импульсы "включение" опережают переход напряжения на ступени регулировочной обмотки через нулевое значение на время , формируют сигнал "переключение" и при его совпадении с импульсом "отключение" формируют сигнал на отключение тиристорного ключа, выходящего из работы, а также сигнал "разрешение", при совпадении которого с сигналом "переключение" и импульсом "включение" формируют сигнал на включение вступающего в работу тиристорного ключа.

2. Устройство для переключения ответвлений обмотки трансформатора, содержащее первые трехвходовой и двухвходовой логические элементы, вторые входы которых подключены к цепям управления соответственно "Ниже" и "Выше", а выходы подключены соответственно к первому и второму входам первого триггера, неинвертирующий выход которого предназначен для подключения к управляющему входу первого блока согласования с выходами, подключенными к цепям управления первого тиристорного ключа, датчик напряжения с первым выходом, вход которого подключен к выводам источника питания, отличающееся тем, что в него введены два блока задания, два аналогичных формирователя импульсов, каждый с двумя входами, вторые трехвходовой и двухвходовой логические элементы, второй триггер, формирователи команд с выходными цепями управления "Выше" и "Ниже", четыре аналогичных блока синхронизации, каждый из которых содержит генератор опорного напряжения пилообразной формы с двумя входами и нуль-орган, в датчик напряжения введен второй выход, при этом логические элементы выполнены: трехвходовые на элементах 3И-НЕ и двухвходовые на элементах 2И-НЕ, а оба триггера имеют первые и вторые входы, первый и второй выходы датчика напряжения подключены к первым входам генераторов опорного напряжения соответственно первого, второго и третьего, четвертого блоков синхронизации, вторые входы генераторов опорного напряжения соответственно первого, второго и третьего, четвертого блоков синхронизации подключены к выходам соответственно первого и второго блоков задания, в каждом блоке синхронизации выход генератора опорного напряжения подключен к входу нуль-органа, выходы нуль-органов первого, второго и третьего, четвертого блоков синхронизации подключены к первым и вторым входам соответственно первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены к первым входам соответственно обоих элементов 3И-НЕ и обоих элементов 2И-НЕ, цепи управления "Ниже" и "Выше" формирователей команд подключены к вторым входам элементов соответственно четвертого 2И-НЕ и третьего 3И-НЕ, выходы первого и второго элементов 3И-НЕ подключены к первым входам соответственно первого и второго триггеров, а вторые входы указанных триггеров подключены к выходам соответственно первого и второго элементов 2И-НЕ, инвертирующие выходы первого и второго триггеров подключены к третьим входам соответственно второго и первого элементов 3И-НЕ, неинвертирующий выход второго триггера предназначен для подключения к управляющему входу второго блока согласования с выходами, подключаемыми к цепям управления второго тиристорного ключа.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru