Ein einfacher zweistufiger Spannungsregler auf Basis eines Booster-Transformators. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regler für Strom, Spannung, Leistung

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Der Artikel beschreibt einen einfachen 3-Phasen-Spannungsregler für das Beleuchtungsnetz eines Industrieunternehmens, der auf drei einphasigen Booster-Transformatoren basiert und die Spannung in zwei 10-V-Schritten reduzieren soll. Die Reglerschaltung bietet manuelle und automatische Funktionen Lichtsteuerung.

In Industriebetrieben, insbesondere an Kompressorstationen (CS) von Hauptgasleitungen, kommt es aufgrund kontinuierlicher Änderungen der Betriebsart des Energiesystems im Laufe des Tages zu einer merklichen Änderung des Spannungswerts an den Beleuchtungsbussen [1].

Die Verwendung eines einfachen Spannungsreglers (siehe Abbildung), der im Abschnitt der Beleuchtungsleitung enthalten ist, ermöglicht es, die Spannung an den Beleuchtungsbussen mit ausreichender Zuverlässigkeit und Effizienz zu regeln.

Der Regler besteht aus drei einphasigen Kesseltransformatoren vom Typ OSO-0,25, deren Sekundärwicklungen in den Ausschnitt der Zuleitung „Beleuchtung der Kompressorwerkstatt“ oder eines anderen beleuchteten Objekts einbezogen sind.

Die Spannung am Ausgang des Reglers unterscheidet sich von der Spannung am Eingang um den Betrag zusätzlicher EMK in der Wicklung des Reihentransformators (die Wicklung im Einspeiseabschnitt), die mit der Spannung am Eingang in Phase sein kann des Reglers oder relativ zu ihm in der Phase verschoben werden [2]. Die Richtung der zusätzlichen EMK wird durch die Anschlussgruppe der Wicklungen des OSO-0,25-Transformators bestimmt. Die Primärwicklungen des Transformators sind erregend und direkt mit dem Ausgang des Reglers verbunden.

Kesseltransformatoren vom Typ OSO-0,25 für eine Spannung von 220/12 V und einen Nennstrom der Sekundärwicklung von 20,8 A sind für eine Durchgangsleistung von 13,7 kVA geeignet und sorgen für eine Spannungserhöhung (Senkung) um 12 V, was z ein 380-V-Netz liegt bei 3,3 % [3].

Der Spannungsregler, dessen Schaltplan in der Abbildung dargestellt ist, dient lediglich der Spannungsreduzierung in zwei Stufen von 10 V. Die Stufenschaltung erfolgt durch Magnetstarter K und 1K.

Die Sekundärwicklungen (Reihenwicklungen) der 1T-ZT-Transformatoren sind mit PEL-0,2-Draht gewickelt und enthalten 2×23 Windungen. Die Anzahl der Windungen wird nach einer bekannten Methode berechnet und durch die erforderliche Spannungshöhe der Stufe bestimmt. Die Primärwicklungen von Transformatoren werden nicht verändert.

Der Steuerkreis des Reglers ermöglicht das manuelle und automatische Einschalten der Kompressorhallenbeleuchtung. Die manuelle Umschaltung erfolgt über den Paketschalter SA1, die automatische Umschaltung erfolgt über die Kontakte 2P1 und 2P2 des Ausgangsrelais des automatischen Lichtschalters, abhängig von der Beleuchtung in der Kompressorwerkstatt.

Der Spannungsregler funktioniert wie folgt. Wenn der Batch-Schalter SA1 eingeschaltet ist, fließt Strom um die Spule des Magnetstarters K entlang des Stromkreises 1-2. Der Magnetstarter wird ausgelöst und schaltet über die Leistungskontakte K die Hälfte der Reihenwicklungen der 1T-3T-Transformatoren in den Einspeiseabschnitt „Beleuchtung der Kompressorwerkstatt“ ein. In diesem Fall wird die Spannung am Reglerausgang gegenüber der Eingangsspannung um 10 V reduziert.

Steigt die Spannung am Reglereingang und erreicht beispielsweise Uph = 240 V, so wird über den Stromkreis 7-8 das Spannungsrelais EN aktiviert, das seine Kontakte EN1 im Zwischenrelaiskreis 1P schließt. Dadurch fließt Strom durch das Relais 1P und schaltet seine Kontakte 1P1 und 1P2 in den Stromkreisen 1-2 und 5-6 der Spulen K und 1K-Magnetstarter, nämlich die Kontakte 1P1 öffnen und 1P2 schließen, was zum Ausschalten des Magnetstarters K führt und der Magnetstarter auf 1K eingeschaltet, d. h. eine zusätzliche zweite Hälfte der Reihenwicklungen der Transformatoren wird über einen 1K-Magnetstarter angeschlossen. Die Spannung am Ausgang des Reglers wird um weitere 10 V reduziert. Wenn die Spannung am Eingang des Reglers sinkt, erfolgt das Rückschalten mit einer kurzen Verzögerung, die durch die Kapazität des Kondensators C bestimmt wird.

Einzelheiten. Der automatische Steuerkreis des Reglers besteht aus Magnetstartern der Größenordnung III-IV, einem Zwischenrelais IP Typ RP-23 für Spannung Un=220 V, einem Spannungsrelais EN Typ EN-524/400 mit maximaler und minimaler Installationsspannung von 240 bzw. 226 V. Widerstände K1 und R2 vom Typ MLT-2 mit 33 Ohm bzw. 20 kOhm. Kondensator C Typ CE oder EM mit einer Kapazität von 20 μF für eine Spannung von mindestens 350 V.

Transformatoren 1T, 2T Typ OCO0,25 können durch TBS-0,4 oder andere für Leistung, Strom und Spannung geeignete ersetzt werden. Es ist möglich, einen dreiphasigen Transformator anstelle von drei einphasigen zu verwenden.

Relais 1P ist an das Notbeleuchtungsnetz der Kompressorwerkstatt angeschlossen, das mit Gleichstrom betrieben wird. Fehlt ein solches Netz, muss es über eine Diodenbrücke vom Typ KTs402AKTs405A bei 600 V, 1 A an ein Wechselstromnetz angeschlossen werden.

Mit dem beschriebenen Spannungsregler kann die Spannung auch in zwei Schritten von 10 V erhöht werden. Dazu ist es erforderlich, die Anfänge und Enden der Primär- bzw. Sekundärwicklungen der Transformatoren zu vertauschen und die automatische Steuerschaltung entsprechend zu ändern. Die Änderungen im automatischen Steuerkreis sind geringfügig: Anstelle des Spannungsrelais EN-524/400 wird ein Spannungsrelais vom Typ EN-529/320 mit einer maximalen und minimalen Installationsspannung von 205 bzw. 195 V verwendet; Der Öffnerkontakt 1РЗ des IP-Relais wird durch den Öffnerkontakt K2 des Magnetstarters K ersetzt; Der Schließerkontakt EN1 des EN-Relais wird durch den Öffnungskontakt desselben Relais ersetzt.

Der vorgeschlagene Spannungsregler weist ein geringes Gewicht, geringe Abmessungen und niedrige Kosten sowie eine sinusförmige Ausgangsspannungskurve auf. Vom Autor an einer der Hauptkompressorstationen der Gaspipeline im Beleuchtungsnetz der Kompressorwerkstatt implementiert.

Литература:

1. Knorring G.M. Rationeller Stromverbrauch für die Beleuchtung. - Gosenergoizdat, 1960.
2. Kolomoitsev K.V. Einfache Spannungserhöhungsgeräte//Elektriker. 2003. - Nr. 1. - S.Z.
3. Michalkow A. B. Was Sie über Spannungsregelung wissen müssen. - Gosenergoizdat, I960.
4. Kolomoitsev K.V. Einfacher Spannungsregler „Maschinen- und Ölgeräte“. - M.: VNIIOENG, 1973. - Nr. 6.

Autor: K. V. Kolomoizew

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