DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2020.55.046

УДК 621.314

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ АВТОТРАНСФОРМАТОРА ЗІ СТРИЖНЕВИМ МАГНІТОПРОВОДОМ У СКЛАДІ ТРАНСФОРМАТОРНО-КЛЮЧОВОЇ ВИКОНАВЧОЇ СТРУКТУРИ СТАБІЛІЗАТОРА НАПРУГИ ЗМІННОГО СТРУМУ

К.О. Липківський*, докт. техн. наук, А.Г. Можаровський**, канд. техн. наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-3292-1360
** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0001-9801-2728

Автотрансформатор (АТ) трансформаторно-ключової виконавчої структури (ТКВС) стабілізатора напруги змінного струму значною мірою визначає масогабаритні показники перетворювача в цілому. Одним із методів підвищення ефективності використання встановленої потужності АТ є цілеспрямований перерозподіл втрат у елементах АТ, який дає змогу зменшити нерівномірність їхнього нагріву, збільшити густину струму в його обвитці та внаслідок цього збільшити струм навантаження та його припустиму потужність. У роботі прослідковано особливості цієї процедури та її наслідки для ТКВС з автотрансформатором, що має магнітопровід стрижньової конструкції, можливий вибір якої є одним із низки проявів багатоваріантності побудови трансформаторно-ключової виконавчої структури. Бібл. 12, рис. 2, табл. 1.
Ключові слова: трансформаторно-ключова виконавча структура, discrete smart transformer, стабілізатор напруги змінного струму, автотрансформатор, секція обвитки, ефективність використання.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОТРАНСФОРМАТОРА СО СТЕРЖНЕВЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ В СОСТАВЕ ТРАНСФОРМАТОРНО-КЛЮЧЕВОЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

К.А. Липковский, докт. техн. наук, А.Г. Можаровский, канд. техн. наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Автотрансформатор (АТ) трансформаторно-ключевой исполнительной структуры (ТКВС) стабилизатора напряжения переменного тока в значительной степени определяет массогабаритные показатели преобразователя в целом. Одним из методов повышения эффективности использования установленной мощности АТ является целенаправленное перераспределение потерь в элементах АТ, которое позволяет уменьшить неравномерность их нагрева, увеличить плотность тока в его обмотках и вследствие этого увеличить ток нагрузки и его допустимую мощность. В работе прослежены особенности этой процедуры и ее последствия для ТКВС с автотрансформатором, который имеет магнитопровод стержневой конструкции, возможный выбор которой является одним из ряда проявлений многовариантности построения трансформаторно-ключевой исполнительной структуры. Библ. 12, рис. 2, табл. 1.
Ключевые слова: трансформаторно-ключевая исполнительная структура, discrete smart transformer, преобразователь напряжения переменного тока, секционированная обмотка, варьирование плотности тока, тепловое состояние.

Стаття підготовлена при виконанні НДР "Рестан" ("Розвиток та узагальнення теорії трансформаторно-ключових виконавчих структур (ТКВС) перетворювачів напруги з урахуванням багатоваріантності схемотехнічних рішень та мультифізичності процесів"), державний реєстраційний номер 0115U002579.

Література
1. Липковский К.А. Трансформаторно-ключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения. Киев: Наукова думка, 1983. 216 с.
2. Willems W., Vandoorn T.L., De Kooning, J. D., Vandevelde L., Development of a smart transformer to control the power exchange of a microgrid. 4th International Conf. Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe. IEEE, 6-9 Oct. 2013, At Lyngby, Denmark. Pp. 1–5. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ISGTEurope.2013.6695300
3. Gehm A. A., Quevedo J. D. O., Mallmann E. A., Fricke L. A., Martins, M. L. D. S. & Beltrame R. C. Development of a supervisory system for an intelligent transformer. In Power Electronics Conference and 1st Southern Power Electronics Conference (COBEP/SPEC), 2015 IEEE 13th Brazilian. Pp. 1-6. IEEE. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/COBEP.2015.7420242
4. Huang M., Dong L., Zhang J., Wang J., Hao Z. Research on the Differential Protection Algorithm of Multi-Tap Special Transformer. Journal of Power and Energy Engineering. 2014. Vol. 2. No 09. Pp. 98–105. DOI: http://dx.doi.org/10.4236/jpee.2014.29014
5. Bimal, K Bose. Power Electronics – Why the Field is so Exciting. IEEE Power Electronics Society Newsletter Fourth Quarter. 2007. V. 19. No 4. Pp. 11–20.
6. Strzelecki R., Matelski W., Malkowski R., Tomasov V., Wolski L. & Krahel A., Distribution Transformer with Multi-Zone Voltage Regulation for Smart Grid System Application, 2019 IEEE 6th International Conference on Energy Smart Systems. IEEE, 17-19 April 2019, Kyiv, Ukraine. Pp. 132–137. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ESS.2019.8764193
7. Липківський К.О., Можаровський А.Г. Визначення впливу зміни меж діапазону вхідної напруги на потужність трансформуючого елементу стабілізатора напруги з трансформаторно-ключовою виконавчою структурою. Технічна електродинаміка. 2019. № 3. С. 46–54.
8. Липківський К.О., Можаровський А.Г. Вплив розподілу втрат енергії в елементах автотрансформатора трансформаторно-ключової виконавчої структури стабілізатора напруги на ефективність використання його встановленої потужності. Праці Інституту електродинаміки НАН України. 2019. Вип. 53. С. 60–64. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2019.53.060
9. Липківський К.О., Можаровський А.Г. Моделювання трансформуючих елементів з секціонуванням обвиток у складі перетворювачів напруги змінного струму. Технічна електродинаміка. 2016. № 3. С. 39–44. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.03.039
10. Белопольский И.И., Каретникова Е.И., Пикалова Л.Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. Москва: Энергия, 1973. 400 с.
11. ГОСТ 27427.1-83 Сталь электротехническая тонколистовая. (дата звернення 15.08.2019).
12. COMSOL Multiphysics – http://www.comsol.com. (дата звернення 15.08.2019).

Надійшла 05.09.2019

PDF