RU2356082C1 - Alternating voltage stabiliser - Google Patents
Alternating voltage stabiliser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356082C1 RU2356082C1 RU2008111249/09A RU2008111249A RU2356082C1 RU 2356082 C1 RU2356082 C1 RU 2356082C1 RU 2008111249/09 A RU2008111249/09 A RU 2008111249/09A RU 2008111249 A RU2008111249 A RU 2008111249A RU 2356082 C1 RU2356082 C1 RU 2356082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- switches
- switch
- input
- contact
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания, в частности в стабилизаторах переменного напряжения.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in power supply devices, in particular in AC voltage stabilizers.
Известен стабилизатор переменного напряжения (см. патент РФ №2187834, М.Кл.6: G05F 1/20), содержащий трансформатор с основной и дополнительными обмотками, начало основной обмотки является одним из входных и одновременно одним из выходных зажимов стабилизатора, электромагнитные реле с переключающимися контактами. При числе дополнительных обмоток, равном N, стабилизатор содержит (N+1) электромагнитное реле, основная и дополнительные обмотки соединены последовательно: к концу основной обмотки подключено начало первой дополнительной обмотки, к концу каждой k-ой дополнительной обмотки, где k=1, 2,…, N-1, подключено начало (k+1)-ой дополнительной обмотки и нормально замкнутый контакт k-ого реле. Переключающий контакт каждого k-го реле соединен с нормально разомкнутым контактом (k+1)-го реле, переключающий контакт N-го реле является вторым выходным зажимом стабилизатора.Known AC voltage stabilizer (see RF patent No. 2187834, M.Kl.6: G05F 1/20), containing a transformer with a main and additional windings, the beginning of the main winding is one of the input and at the same time one of the output terminals of the stabilizer, electromagnetic relays with switching contacts. With the number of additional windings equal to N, the stabilizer contains (N + 1) an electromagnetic relay, the main and additional windings are connected in series: the beginning of the first additional winding is connected to the end of the main winding, to the end of each k-th additional winding, where k = 1, 2 , ..., N-1, the beginning of the (k + 1) -th additional winding and the normally closed contact of the k-th relay are connected. The switching contact of each k-th relay is connected to the normally open contact of the (k + 1) -th relay, the switching contact of the N-th relay is the second output terminal of the stabilizer.
Недостатком известного стабилизатора является низкая его надежность. При коммутации реле имеется определенный промежуток времени, когда нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты его одновременно находятся в разомкнутом состоянии. Это приводит к разрыву тока в коммутируемых обмотках, к нежелательным провалам напряжения на выходе стабилизатора, к образованию дуги между контактами реле, к плавлению и залипанию контактов.A disadvantage of the known stabilizer is its low reliability. When switching a relay, there is a certain period of time when normally closed and normally open contacts are simultaneously in the open state. This leads to a break in the current in switched windings, to undesirable voltage drops at the output of the stabilizer, to the formation of an arc between the relay contacts, to melting and sticking of the contacts.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для ступенчатого регулирования переменного напряжения (см. патент РФ №2188496, МПК7 Н02М 5/12, G05F 1/30), обеспечивающее коммутацию отпаек обмоток трансформатора без разрыва тока нагрузки. Устройство 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 и второй группы коммутаторов, входы которых подключены к соответствующим отпайкам секционированной обмотки первого трансформатора, суммирующий делитель, первый и второй выходы 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 - к выходу суммирующего делителя.The closest technical solution adopted for the prototype is a device for stepwise regulation of alternating voltage (see RF patent No. 2188496, IPC 7 Н02М 5/12, G05F 1/30), providing switching of the solderings of the transformer windings without breaking the load current. The device 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 and second groups of switches, the inputs of which are connected to the corresponding soldering sectioned winding of the first transformer, the summing divider, the first and second outputs of which are connected through the first and second keys, respectively, to the outputs managed switches of the first and second groups of switches, respectively, and a second transformer, one of the windings of which is connected between the input and output terminals of the device, and the other winding is connected to the output of the summing divider.
Недостатками данного устройства являются его сложность, низкие надежность и к.п.д., большие массогабаритные показатели. Это обусловлено тем, что устройство содержит большое число коммутаторов: в два раза превышающее число отпаек секционированной обмотки первого трансформатора, второй силовой трансформатор и суммирующий делитель, через которые протекает полный ток нагрузки.The disadvantages of this device are its complexity, low reliability and efficiency, large overall dimensions. This is because the device contains a large number of switches: twice the number of taps of the sectioned winding of the first transformer, the second power transformer and the summing divider, through which the full load current flows.
Техническим результатом изобретения является упрощение устройства, повышение его надежности и к.п.д., снижение массогабаритных показателей.The technical result of the invention is to simplify the device, increase its reliability and efficiency, reduce weight and size indicators.
Указанный результат достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, включающий два входных и два выходных вывода, трансформатор, содержащий последовательно соединенные основную обмотку, начало которой является первым входным и первым выходным выводами стабилизатора, и секционированную обмотку понижения и/или повышения напряжения, отпайки которой подключены к соответствующим входам первой и второй группы коммутаторов, коммутаторы первой группы содержат переключающий, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты, введено токоограничивающее сопротивление, а коммутаторы второй группы выполнены с нормально разомкнутыми контактами, конец основной обмотки является вторым выходным выводом стабилизатора, к отпайкам с нечетными номерами подключены соответствующие входы коммутаторов второй группы, выходы которых через токоограничивающее сопротивление соединены со вторым входным выводом стабилизатора, к концу основной обмотки подключен нормально замкнутый контакт первого коммутатора первой группы, в которой к каждой последующей k-ой, где k=1,2,3,…,N, отпайке подключен нормально разомкнутый контакт k-го коммутатора, переключающий контакт (k-1)-го коммутатора соединен с нормально замкнутым контактом k-го коммутатора, переключающий контакт N-го коммутатора подключен ко второму входному выводу стабилизатора.This result is achieved by the fact that in the AC voltage stabilizer, including two input and two output terminals, a transformer containing a main winding connected in series, the beginning of which is the first input and first output terminals of the stabilizer, and a sectioned winding for lowering and / or raising the voltage, whose soldering connected to the corresponding inputs of the first and second group of switches, the switches of the first group contain switching, normally closed and normally open contacts , a current-limiting resistance is introduced, and the switches of the second group are made with normally open contacts, the end of the main winding is the second output terminal of the stabilizer, the corresponding inputs of the switches of the second group, the outputs of which are connected via the current-limiting resistance to the second input terminal of the stabilizer, are connected to the odd-numbered switches the main winding is connected to a normally closed contact of the first switch of the first group, in which to each subsequent k-th, where k = 1,2,3, ..., N, о soldering connected normally open contact k-th switch, the changeover contact (k-1) th switch is connected to the normally closed contact k-th switch, the changeover contact N-th switch is connected to the second input terminal of the stabilizer.
Коммутаторы второй группы включаются только на время, необходимое для коммутации коммутаторов первой группы, при этом токоограничивающее сопротивление препятствует образованию короткозамкнутого контура коммутируемой секции. Так как один коммутатор второй группы участвует в коммутации двух коммутаторов первой группы, то число коммутаторов во второй группе требуется в два раза меньше, чем в первой. Это упрощает устройство и повышает его надежность, снижает массогабаритные показатели. Потери электроэнергии в токоограничивающем сопротивлении возникают только в моменты коммутации. Так как коммутация осуществляется за короткий промежуток времени, то эти потери незначительны, и устройство имеет высокий к.п.д.The switches of the second group are turned on only for the time necessary for switching the switches of the first group, while the current-limiting resistance prevents the formation of a short-circuited circuit of the switched section. Since one switch of the second group is involved in the switching of two switches of the first group, the number of switches in the second group is two times less than in the first. This simplifies the device and increases its reliability, reduces overall dimensions. Loss of electricity in current limiting resistance occurs only at the time of switching. Since switching is carried out in a short period of time, these losses are negligible, and the device has a high efficiency
Сущность изобретения поясняется структурной схемой стабилизатора, показанной на чертеже.The invention is illustrated by the structural diagram of the stabilizer shown in the drawing.
Стабилизатор переменного напряжения (см. чертеж) включает два входных 1, 2 и два выходных 3, 4 вывода, трансформатор 5, содержащий последовательно соединенные основную обмотку 6, начало которой является первым входным 1 и первым выходным 3 выводами стабилизатора, и секционированную обмотку 7.1, 7.2,…, 7.N понижения и/или повышения напряжения, отпайки 8.1, 8.2,…, 8.N секционированной обмотки подключены к соответствующим входам первой 9 и второй 10 группы коммутаторов, коммутаторы первой группы 9, выполненные на основе реле 11.1, 11.2,…,.11.N, содержащих переключающий, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты, токоограничивающее сопротивление 12, коммутаторы второй группы 10, выполненные на основе реле 13.1, 13.2,…, 13. N/2 с нормально разомкнутыми контактами, конец основной обмотки 6 является вторым выходным выводом 4 стабилизатора, к отпайкам 8.1, 8.3,… с нечетными номерами подключены соответствующие входы коммутаторов второй группы 10, выходы которых через токоограничивающее сопротивление 12 соединены со вторым входным выводом 2 стабилизатора, к концу основной обмотки 6 подключен нормально замкнутый контакт первого коммутатора 11.1 первой группы 9, в которой к каждой отпайке 8.k-ой, где k=1, 2, 3,…, N, подключен нормально разомкнутый контакт 11.k-го коммутатора, переключающий контакт 11.(k-1)-го коммутатора соединен с нормально замкнутым контактом 11. k-го коммутатора, переключающий контакт 11.N-го коммутатора подключен ко второму входному выводу 2 стабилизатора.The AC voltage stabilizer (see drawing) includes two input 1, 2 and two output 3, 4 outputs, a transformer 5, containing a main winding 6 connected in series, the beginning of which is the first input 1 and first output 3 outputs of the stabilizer, and a sectioned winding 7.1, 7.2, ..., 7.N lowering and / or increasing voltage, soldering 8.1, 8.2, ..., 8.N sectioned windings are connected to the corresponding inputs of the first 9 and second 10 groups of switches, the switches of the first group 9, based on relays 11.1, 11.2 , ..., .11.N containing switch normal, normally closed and normally open contacts, current-limiting resistance 12, switches of the second group 10, made on the basis of relays 13.1, 13.2, ..., 13. N / 2 with normally open contacts, the end of the main winding 6 is the second output terminal 4 of the stabilizer, to taps 8.1, 8.3, ... with odd numbers the corresponding inputs of the switches of the second group 10 are connected, the outputs of which are connected via the current-limiting resistance 12 to the second input terminal 2 of the stabilizer, a normally closed circuit is connected to the end of the main winding 6 the first contact of the first switch 11.1 of the first group 9, in which the normally open contact 11.k of the switch switching contact 11. is connected to each tap 8.k-th, where k = 1, 2, 3, ..., N -1) -th switch is connected to a normally closed contact 11. of the k-th switch, the switching contact 11.N-th switch is connected to the second input terminal 2 of the stabilizer.
Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом. При изменении напряжения на входных зажимах 1 и 2 стабилизатора напряжение на его выходных зажимах 3, 4 за счет изменения коэффициента трансформации путем переключения отпаек 8.1, 8.2,…, 8.N поддерживается в заданных пределах. Переключения осуществляются с помощью коммутаторов первой группы 9. Коммутаторы второй группы 10 обеспечивают переключения отпаек 8.1, 8.2,…, 8.N без разрыва тока трансформатора 5. Токоограничивающее сопротивление 12 препятствует образованию короткозамкнутого контура коммутируемых секций 7.1, 7.2,…, 7.N.The AC voltage stabilizer operates as follows. When the voltage at the input terminals 1 and 2 of the stabilizer is changed, the voltage at its output terminals 3, 4 due to a change in the transformation coefficient by switching the solders 8.1, 8.2, ..., 8.N is maintained within specified limits. Switching is carried out using the switches of the first group 9. The switches of the second group 10 provide switching of the solders 8.1, 8.2, ..., 8.N without breaking the current of the transformer 5. The current-limiting resistance 12 prevents the formation of a short-circuited circuit of the switched sections 7.1, 7.2, ..., 7.N.
Например, при коммутации реле 11.1 предварительно осуществляется замыкание контактов реле 13.1. Величина тока, протекающего под действием э.д.с. секции 7.1 в образовавшемся замкнутом контуре, включающем элементы: нормально замкнутые контакты реле 11.1, 11.2,…, 11.N первой группы коммутаторов 9, замкнутые контакты реле 13.1, сопротивление 12, ограничивается последним. После замыкания контактов реле 13.1 замыкаются нормально разомкнутые контакты реле 11.1. В момент коммутации реле 11.1, когда одновременно нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты его находятся в разомкнутом состоянии, входное напряжение прикладывается к основной обмотке 6 и секции 7.1 трансформатора 5 через токоограничивающее сопротивление 12 и нормально замкнутые контакты реле 13.1. Таким образом, ток через трансформатор 5, когда одновременно нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты реле 11.1 находятся в разомкнутом состоянии, не прерывается. При замыкании нормально разомкнутых контактов реле 11.1 ими и нормально замкнутыми контактами остальных реле 11.2, 11.3,…, 11.N первой группы 9 шунтируются токоограничивающее сопротивление 12 и контакты реле 13.1. После чего контакты реле 13.1 размыкаются.For example, when switching relay 11.1, the contacts of relay 13.1 are previously closed. The magnitude of the current flowing under the influence of the emf section 7.1 in the resulting closed loop, including elements: normally closed relay contacts 11.1, 11.2, ..., 11.N of the first group of switches 9, closed relay contacts 13.1, resistance 12, is limited to the latter. After the contacts of the relay 13.1 are closed, the normally open contacts of the relay 11.1 are closed. At the moment of switching the relay 11.1, when both its normally closed and normally open contacts are in the open state, the input voltage is applied to the main winding 6 and section 7.1 of the transformer 5 through current-limiting resistance 12 and normally closed relay contacts 13.1. Thus, the current through the transformer 5, when both the normally closed and normally open contacts of the relay 11.1 are in the open state, is not interrupted. When the normally open contacts of the relay 11.1 are closed by them and the normally closed contacts of the other relays 11.2, 11.3, ..., 11.N of the first group 9, the current-limiting resistance 12 and the contacts of the relay 13.1 are shunted. Then the relay contacts 13.1 open.
Аналогично осуществляется коммутация реле 11.2. Перед коммутацией его замыкаются контакты реле 13.1. Если при этом контакты реле 11.1 находились в исходном состоянии, то величина тока, протекающего под действием э.д.с. секции 7.1, как было показано выше, ограничивается сопротивлением 12. Если нормально разомкнутые контакты реле 11.1 находились в замкнутом состоянии, то они и нормально замкнутые контакты остальных реле 11.2, 11.3,…11.N первой группы 9 будут шунтировать контакты реле 13.1 и токоограничивающее сопротивление 12. При коммутации реле 11.2 входное напряжение прикладывается к основной обмотке 6 и секции 7.1 трансформатора 5 через токоограничивающее сопротивление 12 и нормально замкнутые контакты реле 13.1. При замыкании нормально разомкнутых контактов реле 11.2 величина тока, протекающего под действием э.д.с. секции 7.2 в образовавшемся замкнутом контуре, включающем элементы: замкнутые нормально разомкнутые контакты реле 11.2, нормально замкнутые контакты реле 11.3,…, 11.N, сопротивление 12, ограничивается последним. После замыкания нормально разомкнутых контактов реле 11.2 контакты реле 13.1 размыкаются. В данном стабилизаторе одно реле второй группы коммутаторов 10 обеспечивает коммутацию двух реле первой группы коммутаторов 9 без разрыва тока трансформатора 5. Аналогично происходит коммутация других отпаек трансформатора 5.Similarly, the relay 11.2 is switched. Before switching it, the relay contacts 13.1 are closed. If at the same time the contacts of relay 11.1 were in the initial state, then the magnitude of the current flowing under the influence of the emf section 7.1, as shown above, is limited by resistance 12. If the normally open contacts of relay 11.1 were in the closed state, then they and normally closed contacts of the other relays 11.2, 11.3, ... 11.N of the first group 9 will bypass the contacts of relay 13.1 and the current-limiting resistance 12. When switching the relay 11.2, the input voltage is applied to the main winding 6 and section 7.1 of the transformer 5 through the current-limiting resistance 12 and the normally closed contacts of the relay 13.1. When the normally open contacts of the relay 11.2 are closed, the current flowing under the influence of the emf section 7.2 in the resulting closed loop, including elements: closed normally open relay contacts 11.2, normally closed relay contacts 11.3, ..., 11.N, resistance 12, is limited to the latter. After the normally open contacts of the relay 11.2 are closed, the contacts of the relay 13.1 open. In this stabilizer, one relay of the second group of switches 10 provides switching of two relays of the first group of switches 9 without breaking the current of the transformer 5. Similarly, the other solderings of the transformer 5 are switched.
Таким образом, данный стабилизатор более прост в реализации, имеет повышенную надежность, отличается высоким к.п.д. и сниженными массогабаритными показателями, так как содержит меньшее число силовых элементов, в том числе коммутаторов второй группы. При этом используются более простые коммутаторы, содержащие всего лишь одну группу контактов: нормально разомкнутых.Thus, this stabilizer is simpler to implement, has increased reliability, and has a high efficiency. and reduced weight and size indicators, as it contains a smaller number of power elements, including switches of the second group. In this case, simpler switches are used, containing only one group of contacts: normally open.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111249/09A RU2356082C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Alternating voltage stabiliser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111249/09A RU2356082C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Alternating voltage stabiliser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2356082C1 true RU2356082C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008111249/09A RU2356082C1 (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Alternating voltage stabiliser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2356082C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2517321C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Alternating voltage stabiliser |
| CN117411008A (en) * | 2023-10-26 | 2024-01-16 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | Side voltage stabilizing device for long-distance power supply equipment of coal mine tunneling working face and control method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1246222A1 (en) * | 1985-01-02 | 1986-07-23 | Харьковский политехнический институт | Controlled voltage source |
-
2008
- 2008-03-24 RU RU2008111249/09A patent/RU2356082C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1246222A1 (en) * | 1985-01-02 | 1986-07-23 | Харьковский политехнический институт | Controlled voltage source |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2517321C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Alternating voltage stabiliser |
| CN117411008A (en) * | 2023-10-26 | 2024-01-16 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | Side voltage stabilizing device for long-distance power supply equipment of coal mine tunneling working face and control method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8598836B1 (en) | Star-delta many levels starter for an AC induction motor | |
| EP2767996A1 (en) | Switching device for an on-load tap changer | |
| RU2018128391A (en) | POWER SUPPLY DEVICE | |
| JP2016046307A (en) | Automatic voltage adjusting device | |
| CN105429150A (en) | voltage control system | |
| CN102208265A (en) | On-load tapping switch of composite switching-type transformer | |
| CN104953696A (en) | On-line interactive uninterrupted power source | |
| RU2356082C1 (en) | Alternating voltage stabiliser | |
| UA103786C2 (en) | Operating technique for medium-/low-voltage transformer having tapping switch | |
| CN103840729B (en) | The startup of contactless on-load automatic regulating distribution transformer and transition branch road | |
| RU106060U1 (en) | PHASE TURNING DEVICE | |
| CN104283536A (en) | Hybrid on-load tap-changer change-over switch | |
| RU2711587C1 (en) | Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation | |
| RU2577190C1 (en) | Method of controlling phase-shift device | |
| CN103633978A (en) | Economical on-load tap-changer and method thereof | |
| CN112447383A (en) | Transition circuit for switching non-multiplexing power electronic on-load tap-changer | |
| RU2319248C1 (en) | Arcless electromechanical contactor | |
| CN210536537U (en) | On-load voltage regulation circuit with polarity conversion for staggered parallel multi-gear transformer | |
| JP2016507907A (en) | Load tap changer with semiconductor switch element and method of operating load tap changer | |
| RU2517321C1 (en) | Alternating voltage stabiliser | |
| CN114446622A (en) | Single-isolation contact transition circuit of on-load tap-changer and voltage regulation method | |
| RU110558U1 (en) | SEMICONDUCTOR PHASE TURNING DEVICE | |
| RU143195U1 (en) | TYRISTOR CONTROLLED PHASE TURNING DEVICE | |
| RU2003100056A (en) | MULTI-STAGE AC VOLTAGE STABILIZER (OPTIONS) | |
| RU2483343C1 (en) | Ac voltage stabiliser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120325 |