Спосіб коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації, пристрій перемикання для його здійснення та трансформатор з таким пристроєм перемикання

1. Спосіб коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який містить, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами, при якому застосовують пристрій перемикання, який відрізняється тим, що перший відвід обмотки регулювання трансформатора підключають на час першої частини періоду змінної напруги трансформатора, а другий відвід підключають на час другої частини періоду змінної напруги. 2. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що перемикання між першим та другим відводами здійснюють з широтноімпульсною модуляцією. 3. Спосіб згідно з п. 2, який відрізняється тим, що здійснюють широтноімпульсну модуляцію з частотою, принаймні, на порядок вищою від частоти змінної напруги. 4. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що перемикання між першим та другим відводами здійснюють з фазовим регулюванням. 5. Спосіб згідно з будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що перемикання здійснюють в період роботи трансформатора в стаціонарному режимі, а при роботі його в нестаціонарному режимі жоден з відводів не підключають. 6. Пристрій перемикання для коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який містить, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами і, принаймні, два електронні перемикачі, які мають перший та другий виводи і які мають C2 (54) СПОСІБ КОРЕКТУВАННЯ ВСЕРЕДИНІ ВИЗНАЧЕНОГО ДІАПАЗОНУ КОРЕКТУВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТРАНСФОРМАЦІЇ, ПРИСТРІЙ ПЕРЕМИКАННЯ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ ТА ТРАНСФОРМАТОР З ТАКИМ ПРИСТРОЄМ ПЕРЕМИКАННЯ 41458 13. Пристрій перемикання згідно з будь-яким з пп. 6-11, який відрізняється тим, що містить, принаймні, один елемент для обмеження напруги та струму через електронні перемикачі зі збереженням умови неперевищення певного граничного значення напруги або струму, причому, принаймні, один елемент має перший вивід, який підключений до першого виводу електронного перемикача, та другий вивід, підключений до другого виводу електронного перемикача. 14. Пристрій перемикання згідно з будь-яким з пп. 12 або 13, який відрізняється тим, що елемент для обмеження напруги або струму сформований імпедансом, тиристором, варистором або пристроєм захисту від викидів напруги. 15. Пристрій перемикання згідно з будь-яким з пп. 6-14, який відрізняється тим, що він виконаний з можливістю живлення від трансформатора. 16. Трансформатор з пристроєм перемикання для коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації, який має, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами та пристрій перемикання, який відрізняється тим, що пристрій перемикання містить пристрій управління для подачі сигналів управління на електронні перемикачі для перемикання на перший відвід на протязі першої частини періоду змінної напруги трансформатора, і на другий відвід на протязі другої частини періоду змінної напруги трансформатора при збереженні умови залежності відношення періодів часу, на протязі яких перший та другий відводи є підключеними, від значення сигналу управління коефіцієнтом трансформації, який введений в пристрій управління. Винахід відноситься до електротехніки та стосується способу та пристрою коректування, у визначених межах регулювання, коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який має, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами. В мережах розподілу електричної енергії використовуються частини мережі з різними рівнями напруги, які звичайно з'єднуються за допомогою трансформаторів, у яких коефіцієнт трансформації між напругою первинної сторони та напругою вторинної сторони може регулюватись або коректуватись ступінчасто всередині визначених меж за рахунок того, що, принаймні, одна з обмоток трансформатора має відводи, які можуть обиратись пристроєм перемикання. Під час розгляду від точки генерування до точки розподілу стає зрозумілим, що причиною змін напруги в мережах розподілу є кумулятивні ефекти втрат напруги в мережі середньої напруги, трансформаторі низької напруги та мережі низької напруги, - тому для системи, яка не може бути точно відрегульованою, набуває значення ступінчасте регулювання трансформатора середньої напруги i струму, що впливають на цю систему. Окрім того, нерівномірно навантажені фази кабелю або децентралізоване генерування енергії викликає збільшення різниці напруг вмережі. За прототип запропонованого винаходу прийнятий cпociб коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який містить, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами, при якому застосовують пристрій перемикання [1]. Прототипом винаходу є також пристрій перемикання для коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який містить, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами i, принаймні, два електронні перемикачі, які мають перший та другий виводи i які мають провідність в одному або обох напрямах в залежності від сигналів управління, при цьому їхні перші виводи приєднані до відводів обмотки регулювання, а їхні другі ви води приєднані до першого або другого виводів, принаймні, одного з інших електронних перемикачів [1]. За прототип запропонованого винаходу прийнятий також трансформатор з пристроєм перемикання для коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації, який має, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами та пристрій перемикання [1]. Недолік відомого способу полягає в тому, що процес перемикання відводів обмоток трансформатора здійснюється механічно, з низьким ступенем точності i без можливості урахування коефіцієнта трансформації та його коректування, в результаті чого в мережі виникають кумулятивні втрати напруги та зміна її по відношенню до номінальної, що призводить до небажаних втрат в трансформаторі. Недоліком відомого пристрою перемикання є недосконалість його конструктивного виконання, зумовлене відсутністю елементів, узгоджуючих функціонування трансформатора з величиною коефіцієнта його трансформації, внаслідок чого в розподільчій мережі мають місце значні втрати енергії через падіння напруги. Недоліком відомого трансформатора є те, що він не забезпечує потрібний рівень напруги в розподільчій мережі в фіксованих межах при зміні його навантаження. Це явище є наслідком того, що пристрій перемикання, підключений до обмотки регулювання, не розрахований на коректування коефіцієнта трансформації, через що суттєво утруднюється утримання значення номінальної напруги при зміні навантаження в мережі. В основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності здійснення способу коригування всередині визначеного діапазону коригування коефіцієнта трансформації шляхом роздільного перемикання першого та другого відводів обмотки регулювання трансформатора на час першого та другого періодів змінної напруги, в результаті чого досягається зміна ширини імпульсу з одержанням напруги, величина якої пропорційна величині часового проміжку підключення першого та другого відводів, обумовленого сигналом управління коефіцієнтом трансформації, коригованого у межах 2 41458 встановленого діапазону напруг i спрямованого на одержання відкоригованої напруги, частота якої дорівнює основній частоті змінної напруги, що дозволяє утримувати значення номінальної напруги при короткочасних або довгострокових змінах навантаження в мережі та уникати перевантажень в трансформаторі. В основу винаходу поставлена також задача забезпечення ефективного, незалежного від навантаження мережі, функціонування пристрою перемикання для коригування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації шляхом оснащення його пристроєм управління подачі сигналів управління на електронні перемикачі, які забезпечують роздільне перемикання відводів обмотки регулювання трансформатора на час, узгоджений з величиною коефіцієнта трансформації, в результаті чого досягається зміна ширини імпульсу з одержанням напруги, величина якої пропорційна величині часового проміжку підключення першого та другого відводів, обумовленого сигналом управління коефіцієнтом трансформації, коригованого у межах встановленого діапазону напруг i спрямованого на одержання відкоригованої напруги, частота якої дорівнює основній частоті змінної напруги, що дозволяє утримувати значення номінальної напруги при короткочасних або довгострокових змінах навантаження в мережі та уникати перевантажень в трансформаторі. В основу винаходу поставлена також задача уникнення кумулятивних ефектів та підвищення точності регулювання трансформатора з пристроєм перемикання для коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації шляхом оснащення його пристроєм управління, який діє на базі сигналу управління коефіцієнтом трансформації, в результаті чого досягається зміна ширини імпульсу з одержанням напруги, величина якої пропорційна величині часового проміжку підключення першого та другого відводів, обумовленого сигналом управління коефіцієнтом трансформації, коригованого у межах встановленого діапазону напруг i спрямованого на одержання відкоригованої напруги, частота якої дорівнює основній частоті змінної напруги, що дозволяє утримувати значення номінальної напруги при короткочасних або довгострокових змінах навантаження в мережі та уникати перевантажень в трансформаторі. Поставлена задача досягається за рахунок того, що в способі коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який містить, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами, при якому застосовують пристрій перемикання, згідно з винаходом, перший відвід обмотки регулювання трансформатора підключають на час першої частини періоду змінної напруги трансформатора, а другий відвід підключають на час другої частини періоду змінної напруги, причому перемикання між першим та другим відводами здійснюють з широтноімпульсною модуляцією, частота якої, принаймні, на порядок вища від частоти змінної напруги. Перемикання між першим та другим відводами може бути здійснене з фазовим регулюванням. Крім того, в запропонованому способі перемикання здійснюють в період роботи трансформатора в стаціонарному режимі, а при роботі його в нестаціонарному режимі жоден з відводів не підключають. Поставлена задача досягається також за рахунок того, що пристрій перемикання для коректування всередині визначеного діапазону коректування коефіцієнта трансформації між первинною та вторинною обмотками силового трансформатора, який містить, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами і, принаймні, два електронні перемикачі, які мають перший та другий виводи і які мають провідність в одному або обох напрямах в залежності від сигналів управління, при цьому їхні перші виводи приєднані до відводів обмотки регулювання, а їхні другі виводи приєднані до першого або другого виводів, принаймні, одного з інших електронних перемикачів, згідно з винаходом, містить пристрій управління для подачі сигналів управління на електронні перемикачі для перемикання на перший відвід протягом першої частини періоду змінної напруги трансформатора, i на другий відвід протягом другої частини періоду змінної напруги трансформатора при збереженні умови залежності відношення періодів часу, протягом яких перший та другий відводи є підключеними, від значення сигналу управління коефіцієнтом трансформації, який введений в пристрій управління. В запропонованому пристрої перемикання пристрій управління виконаний з можливістю перемикання між першим та другим відводами із застосуванням широтноімпульсної модуляції, кожний електронний перемикач містить паралельну схему з двох послідовно з'єднаних назустріч один одному транзисторів та двох з'єднаних послідовно назустріч один одному діодів, а точка з'єднання діодів з'єднана з точкою з'єднання транзисторів. Згаданий пристрій перемикання містить транзистори типу IGBT. Крім того, в пристрої перемикання пристрій управління може бути виконаний з можливістю перемикання між першим та другим відводами із застосуванням фазового регулювання, при цьому електронні перемикачі містять з'єднані зустрічнопаралельно тиристори. Пристрій перемикання містить, принаймні, один елемент для обмеження напруги та струму через електронні перемикачі зі збереженням умови не перевищення певного граничного значення напруги або струму, причому, принаймні, один елемент має перший вивід, який підключений до відводу обмотки регулювання трансформатора, а також другий вивід, який підключений до першого або другого виводу електронного перемикача, або ж, принаймні, один елемент має перший вивід, який підключений до першого виводу електронного перемикача, та другий вивід, підключений до другого виводу електронного перемикача. Елемент для обмеження напруги або струму сформований імпедансом, тиристором, варистором або пристроєм захисту від викидів напруги. Пристрій перемикання виконаний з можливістю живлення від трансформатора. Поставлена задача досягається також за рахунок того, що в трансформаторі з пристроєм перемикання для коректування всередині визначено 3 41458 го діапазону коректування коефіцієнта трансформації, який має, принаймні, одну обмотку регулювання з відводами та пристрій перемикання, згідно з винаходом, пристрій перемикання містить пристрій управління для подачі сигналів управління на електронні перемикачі для перемикання на перший відвід протягом першої частини періоду змінної напруги трансформатора, i на другий відвід протягом другої частини періоду змінної напруги трансформатора при збереженні умови залежності відношення періодів часу, протягом яких перший та другий відводи є підключеними, від значення сигналу управління коефіцієнтом трансформації, який введений в пристрій управління. Згідно з винаходом безперервна корекція коефіцієнта трансформації у межах встановленого діапазону відбувається підключенням першого відводу протягом першої частини періоду змінної напруги трансформатора i другого відводу - протягом другої частини періоду змінної напруги. Таким чином, протягом одного періоду змінної напруги два відводи роздільно вводяться в дію, i струм тече через один iз відводів у відповідності до часу, протягом якого відповідний відвід є підключеним. Необхідно вказати, що згаданий час підключення може бути також рівним нулю. За допомогою вдосконалених засобів регулювання напруги під навантаженням, які пропонуються в результаті застосування даного способу, коефіцієнт трансформації трансформатора з відводами може коректуватись точно i дуже швидко таким чином, що значення номінальної напруги постійно утримується, особливо в пунктах розподілу розподільчої мережі. В результаті трансформатори можуть працювати без підвищеної напруги, як це було до цього часу зі звичайними засобами регулювання; це, в свою чергу, веде до зниження напруги в середньому на 2-4% у порівнянні з існуючою ситуацією. Втрати трансформатора без навантаження будуть відповідно меншими приблизно на 5-9,5% залежно від залежності втрат трансформатора з нульовим навантаженням від напруги. В пункті розподілу електричної енергії зниження напруги веде до заощаджень енергії, які на основі вимірювань в Нідерландській розподільчій мережі та доповіді EPRI EL-3591 з назвою "Вплив зниженої напруги на роботу та ефективність електричних систем", том 1, проект 1419-1, червень 1984, складають приблизно 1,8% для зниження напруги в середньому на 2%, та 3,6% - для зниження напруги в середньому на 4%. Тому помітні заощадження досягаються як для оператора розподільчої мережі, частиною якої є трансформатори, так i для споживачів електричної енергії. Окрім того, знижуються відхилення від номінального значення напруги протягом довільного проміжку часу. Далі, великі непрямі заощадження можливі для розподільчої фірми в управлінні та конфігуруванні мережі середньої напруги та мережі низької напруги. По відношенню до регулювання напруги на станціях проблеми з напругою в мережах можуть бути вирішені та регульовані різним навантаженням фаз середньої напруги. Встановлено, що по відношенню до конфігурації мережі управління мережею з середньою напругою може здійснюватись на багато більшій відстані, оскільки електроживлення трансформатора може відбуватись незалежно від падіння напруги в частині мережі з середньою напругою. В результаті можливі заощадження на конфігурації мережі при значеннях напруги 150 кВ, 50 кВ, 25 кВ та 10 кВ. Відтепер можна зменшити і поперечний переріз кабелів, оскільки падіння напруги не є більше критичним фактором для проектування мереж; тепер критерієм проектування залишається тільки транспортна здатність. В зв'язку з повертанням енергії заощадження можуть з'являтись внаслідок того, що окремі трансформатори стають більше не потрібними для подачі та прийому енергії, оскільки напруга може регулюватись способом згідно з даним винаходом, незалежно від напряму транспортування енергії. На закінчення необхідно вказати, що у випадку паралельної роботи трансформаторів, розподіл енергії може дуже добре коректуватись шляхом регулювання напруги, незважаючи на різницю імпедансів короткого замикання трансформаторів, які працюють паралельно. Згідно зі способом даного винаходу найкраще проводити перемикання між першим та другим відводами в режимі широтноімпульсної модуляції. В результаті можна одержати хорошу компенсацію напруг гармонік. Струми та напруги гармонік, що генеруються, мають частоти, які є виключно непарно-кратними до основної частоти (звичайно, 50 або 60 Гц). Якщо частота широтноімпульсної модуляції, принаймні, на порядок вища від частоти змінної напруги або гармонік струму та напруги, які повинні компенсуватись, відкоректовані напруга або струм одержуються з частотою основної гармоніки, яка дорівнює основній частоті змінної напруги. Окрім того, в результаті зміни ширини імпульсу одержують напругу, яка може просто регулюватись i має значення, яке строго пропорційне до відношення часових проміжків, протягом яких підключаються перший та другий відводи. В іншому найкращому вapiaнті способу згідно з винаходом перемикання між першим та другим відводами здійснюється за допомогою управління фазою, тобто підключенням відводу при певному значенні фази, яке ще називається фазовим регулюванням. Значення напруги обмотки регулювання змінюється з вибором значення фази. При використанні перемикачів з провідністю у одному напрямі відключення фази відбувається простою комутацією в момент, коли струм проходить через точку нуля. Запропонований у даному винаході пристрій перемикання замінює існуючі прототипи, які механічно перемикають відводи під навантаженням, i дає можливість оператору коректувати коефіцієнт трансформації відповідного трансформатора швидко, точно i практично безперервно. Завдяки способу та пристрою перемикання згідно з винаходом з'являються нові можливості управління, такі як: - компенсація напруги гармонік. В припущенні, що обмотка регулювання трансформатора знаходиться з первинної сторони, управління пристроєм 4 41458 перемикання згідно з винаходом може здійснюватись таким чином, що напруга гармонічних спотворень з первинної сторони відсутня з вторинної сторони, в результаті вторинна напруга має нормальну синусоїдальну форму; - компенсація струмів гармонік. В припущені, що обмотка регулювання трансформатора знову знаходиться з первинної сторони, управління пристроєм перемикання згідно з винаходом може здійснюватись таким чином, що з використанням одного чи більше конденсаторів струми гармонік з первинної сторони можуть бути компенсованими, в результаті чого струм первинної обмотки має нормальну синусоїдальну форму. Необхідно відзначити, що компенсація струмів гармонік не може відбуватись одночасно з компенсацією гармонік напруги; - корекція асиметричних напруг. Якщо фазові напруги з первинної сторони є асиметричними у випадку багатофазного трансформатора, цю асиметрію можна відкоректувати управлінням пристрою перемикання згідно з винаходом по-різному для кожної фази i незалежно від інших фаз; - дистанційне управління. Звичайно регулювання коефіцієнта трансформації трансформатора здійснюється генеруванням сигналу управління в системі управління з замкненим циклом, при цьому опорна напруга для напруги, що регулюється, генерується всередині. Однак, така опорна напруга може генеруватись i назовні та вводитись в пристрій перемикання за допомогою дистанційного управління; - паралельне з'єднання трансформаторів. Різниця напруг між паралельно з'єднаними трансформаторами може усуватись за допомогою відповідного управління. Для цього може бути, наприклад, використано управління типу головний/підпорядкований пристрій, при цьому головна система управління контролює напругу трансформатора i генерує струм коректування підпорядкованої системи управління іншого трансформатора. В найкращому варіанті пристрій управління пристроєм перемикання пристосовано для підключення першого та другого відводів за допомогою широтноімпульсної модуляції. Для цього в кожному з перемикачів, що є перевагою, міститься паралельна схема з двох транзисторів, з'єднаних послідовно назустріч один одному, та двох діодів, з'єднаних послідовно назустріч один одному, при цьому точка з'єднання діодів сполучається з точкою з'єднання транзистора. В практичному варіанті згадана точка з'єднання сполучається з емітерами транзисторів та анодами діодів, при цьому тип транзистора є IGBT (біполярні транзистори з ізольованим затвором). В іншому найкращому вapiaнті пристрій управління пристроєм перемикання пристосовано для перемикання між першим та другим відводами за допомогою фазового регулювання, при цьому перемикачі можуть містити тиристори зi звичайною комутацією, з'єднані зустрічно-паралельно. В найкращому варіанті втілення пристрій згідно з винаходом містить, принаймні, один елемент, який слідкує за тим, щоб напруга на електронних перемикачах i струм через них не перевищували визначеного граничного значення, таким чином, щоб електронні перемикачі працювали тільки при номінальних напругах i струмах. Цей елемент може бути сконструйовано таким чином, щоб його перший вивід з'єднувався з відводом обмотки регулювання трансформатора, а другий вивід з'єднувався з першим або другим виводом перемикача. 3 іншого боку, такий елемент може мати перший вивід, який передбачається з'єднувати з першим виводом перемикача, i другий вивід, який передбачається з'єднувати з другим виводом перемикача. Прикладами таких елементів можуть бути: імпеданс, тиристор, варистор або пристрій захисту від викидів напруги. Можна припустити, що з використанням відповідного пристрою управління у випадку короткого замикання в трансформаторі, струм короткого замикання буде йти через елемент обмеження. Те ж саме може відбуватись у випадку вмикання трансформатора, коли виникають струми, в декілька разів більші за номінальний струм. Більше того, пристрій перемикання згідно з винаходом може живитись самим силовим трансформатором, наприклад, від відводу, який з'єднано з елементом обмеження. В цьому випадку трансформатор вмикається через елемент, після чого пристрій перемикання вводиться в дію в стаціонарному режимі роботи трансформатора таким чином, що пристрою перемикання не потрібне окреме джерело живлення. Далі винахід пояснюється більш детально з посиланням на додані креслення: на фіг. 1 показано схему трансформатора, одна обмотка якого має чотири або п'ять відводів, які з’єднано з пристроєм перемикання згідно з винаходом; на фіг. 2 показано альтернативну схему електронного перемикача з фіг. 1; на фіг. 3 показано схему іншого трансформатора, який має обмотку з відводами; на фіг. 4 показано ще один трансформатор, який має обмотку з відводами для розширення діапазону інфазного регулювання трансформатора; на фіг. 5 показано ще один трансформатор, який має обмотки з відводами в двох різних фазах для інфазного та квадратурного регулювання трифазного трансформатора; на фіг. 6 показано дуже спрощену еквівалентну схему трансформатора, який використовується у мережі; на фіг. 7 показано вихідну напругу трансформатора у випадку широтноімпульсної модуляції згідно з фіг. 8 в схемі фіг. 6; на фіг. 8 показано відповідну напругу на перемикачі з фіг. 6; на фіг. 9 показано характеристику регулювання у випадку широтноімпульсної модуляції; на фіг. 10 показано струм в частині первинної обмотки трансформатора без відводів згідно з фіг. 6 та струм через відвід згаданого трансформатора у випадку фазового регулювання; на фіг. 11 показано напругу вторинної сторони та струм через інший відвід трансформатора згідно з фіг. 6 у випадку фазового регулювання. На різних фігурах одні й ті ж позиції для посилання відносяться до тих самих складових частин або складових частин з тією ж функцією. Весь наведений далі опис стосується однофазного трансформатора; зрозумілим, однак, є те, що у випадку багатофазного трансформатора 5 41458 описані та показані схеми будуть присутніми у кількості, яка відповідає кількості фаз. На фіг. 1 показано фазу трансформатора 1, яка має первинну обмотку 2 i вторинну обмотку 3. Це може бути, наприклад, трансформатор на 400 кВА з номінальною напругою первинної обмотки 10,5 кВ i напругою вторинної обмотки 420 В. Первинна обмотка 2 має відводи 4, 5, 6 та 7, кожний з яких підключено до першого виводу пари з'єднаних зустрічно-паралельно тиристорів 8 та 9, 10 та 11, 12 та 13 або 14 та 15 відповідно. Інші (другі) виводи пар з'єднаних зустрічно-паралельно тиристорів сполучено разом i підключено до виводу 16 мережі. Кожна пара з'єднаних зустрічнопаралельно тиристорів (обведена штрихпунктирною лінією) індивідуально управляється (символічно вказується стрілками 17-20) пристроєм управління 21, який тут детально не описується, на базі сигналу управління Uref коефіцієнтом трансформації трансформатора, який подається на пристрій управління 21. Роботу пристрою управління буде описано більш детально далі з посиланням на фіг. 6-11 включно. Пари з’єднаних зустрічно-паралельно тиристорів згідно з фіг. 1 працюють на принципі звичайної комутації i тому особливо придатні для фазового регулювання. У випадку широтноімпульсної модуляції повинна існувати можливість для примусової комутації з використанням, наприклад, елементів GТО (відключення затвора). В останньому випадку можна також використати паралельну схему, яку показано на фіг. 2, з транзисторів 22 та 23, з'єднаних послідовно назустріч один одному та діодів 24 i 25, з'єднаних послідовно назустріч один одному, при цьому точка з'єднання транзисторів 22 i 23 i точка з'єднання діодів 24 i 25 сполучаються. На фіг. 1 частину обмотки з відводами розташовано від одного з кінців первинної обмотки 2. На фіг. 3,однак, цю частину обмотки 26 з відводами трансформатора 27 розташовано більш центрально в первинній обмотці. Електронні перемикачі на фіг. 3 i далі, такі, як 28, 29, 30 та 31, показано у дуже спрощеному вигляді, але в реальній схемі вони містять напівпровідникові елементи з управлінням, такі, як тиристори в схемі згідно з фіг. 1, або транзистори та діоди в схемі згідно з фіг. 2. Для спрощення не показані також пристрої управління на фіг. 3 i подальших фігурах. На фіг. 1 i 3 відводи 32 або 33 відповідно показані штриховими лініями i з'єднуються з елементами 34 або 35 відповідно, при цьому інша їхня сторона (елемент 34) з'єднується з відводом 16 або інша їхня сторона (елемент 35) з'єднується з першим виводом електронного перемикача 28, i цей елемент призначено для зниження електричного навантаження за напругою та струмом електронних перемикачів, наприклад, під час вмикання трансформатора або під час коротких замикань. В таких ситуаціях в результаті розмикання електронних перемикачів через елементи 34 або 35 протікають великі або надвеликі струми. Напруга навантаження перемикачів завдяки елементу залишається достатньо низькою. Елементи 34 або 35 може також бути підключено паралельно до перемикача, який показано на фіг. 3: для захисту електронного перемикача 28 в цьому випадку з'єднання між елементом 35 та відводом 33, показане штриховою лінією, замінюється з'єднанням, показаним штрих-пунктирною лінією. Електронні перемикачі працюють тільки в нормальному стаціонарному режимі роботи трансформатора 1 або 27, а не в момент вмикання або короткого замикання трансформатора. Це означає, що електроживлення для пристрою управління перемикачами можна одержати від самого трансформатора, оскільки електроживлення потрібне тільки тоді, коли трансформатор працює. На фіг. 4 показано трансформатор з первинною обмоткою 36, яка фактично містить послідовний ланцюг обмоток 26 згідно з фіг. 3 для збільшення діапазону напруги інфазного регулювання. В схемах трансформатора згідно з фіг. 1, 3 та 4 завжди існує так зване інфазне регулювання, тобто регулювання напруги в одній фазі. Поєднання інфазного та квадратурного регулювання, тобто одночасного регулювання обмоток на різних сердечниках трансформатора, схематично показано на фіг. 5. Трансформатор 37 згідно з фіг. 5 має обмотку регулювання 38 першої фази, яку послідовно з'єднано з обмоткою регулювання 39 іншої фази. На фіг. 6 показано трансформатор 40 з основною первинною обмоткою 41, яка має oпіp 42, та частиною первинної обмотки 43, яка має oпip 44. Первинні обмотки 41, 43 мають відводи 45 та 46, які з'єднано з однією стороною електронних перемикачів 47 та 48 відповідно. Інші сторони електронних перемикачів 47, 48 з'єднані між собою та підключені до сторони електроживлення мережі, яку символічно позначено джерелом електроживлення 49 та індуктивністю 50. Вторинну обмотку 51 з опором 52 з'єднано з імпедансом навантаження 53, на якому існує вихідна напруга u2. Напругу на електронному перемикачі 47 позначено як us. При широтноімпульсній модуляції електронний перемикач 48 замикається з розімкненого положення, а електронний перемикач 47 розмикається iз замкненого положення - в послідовності, яка принципово може бути зрозумілою з фіг. 8. У відповідності до фіг. 8 час ввімкненого стану в тричотири рази більший від часу розімкненого стану електронного перемикача 47. В показаному випадку частота широтноімпульсної модуляції (1 кГц) в двадцять разів вища частоти (50 Гц) напруги, яка модулюється. З форми вихідної напруги u2 трансформатора 40 згідно з фіг. 7 очевидно, що напруга під час розімкненого стану електронного перемикача 47 (відповідає проміжку часу, протягом якого електронний перемикач 48 знаходиться у замкненому стані) має більше значення, ніж увесь інший час, в результаті чого ефективне значення напруги u2 знаходиться між значенням, яке одержано при постійно замкненому стані електронного перемикача 47, та значенням, яке одержано при постійно замкненому стані електронного перемикача 48. Очевидно, що напругу u2 можна безперервно змінювати безперервною зміною ширини імпульсу. Припустимо, що фігури 10 та 11 відносяться до електронних перемикачів 47 та 48 в схемі згідно з фіг. 6, які зібрано на тиристорах, з'єднаних зу 6 41458 ності при цьому масштабі. Ефективне значення вихідної напруги u2 може коректуватись безперервно всередині визначеного діапазону коректування зміною фазового кута a. І на закінчення необхідно вказати, що не є необхідним в способі або пристрої згідно з винаходом завжди виконувати перемикання двох суміжних відводів. Пристрій перемикання можебути пристосовано для перемикання між n-тим та mтим відводами, де n i m є позитивними натуральними числами, абсолютна різниця між якими більша від 1. Таке управління може бути необхідним, наприклад, тоді, коли один з електронних перемикачів пристрою перемикання або його пристрій управління вийшли з ладу, при цьому несправний електронний перемикач весь час знаходиться в розімкненому положенні, в той час, як трансформатор повинен залишатись в роботі. Необхідну напругу в такому випадку можна скоректувати, наприклад, перемиканням між наступним вищим та попереднім нижчим відводами. стрічно-паралельно, при цьому електронний перемикач 47 замкнений (а електронний перемикач 48 розімкнений) в моменти часу, яга відповідають кутам по фазі a та 180+a. На фіг. 10 та 11 два періоди струму "i" через частину первинної обмотки трансформатора 40 без відводів згідно з фіг. 6 показано в довільному вертикальному масштабуванні, а також показані два періоди струму ia через електронний перемикач 47 та iв - через електронний перемикач 48 i напруга на вторинній обмотці u2. З фігури 10 цілком очевидно, що в моменти часу, які відповідають фазовим кутам a та 180+a, вихідна напруга u2 знижується ступенями i знову збільшується ступінчасто після проходження нульової точки струму "i" через відвід, який приєднано до електронного перемикача 47, оскільки в цей момент часу електронний перемикач 47 розімкнено, а електронний перемикач 48 замкнено. Необхідно вказати, що заради кращого розуміння ступінчасті зміни вихідної напруги u2 показані у більш різкій формі, ніж вони були б в дійс Фіг. 1 7 41458 Фіг. 2 Фіг. 3 8 41458 Фіг. 4 9 41458 Фіг. 5 Фіг. 6 10 41458 Фіг. 7 Фіг. 8 Фіг. 9 11 41458 Фіг. 10 Фіг. 11 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 12