Симметрирующее устройство (его варианты)

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для симметрирования трехфазной сети при однофазных нагрузках, .Цель изобретения - повьшение надежности. Устрво содержит трехфазную первичную обмотку 1, соединенную в звезду, к которой подключена нагрузка 2, и трехфазную обмотку 3, соединенную в звезду , подключенную через выпрямитель- 4 и инвертор 5-к сети. Две фазы (В и С) трехфазного напряжения сети соединены непосредственно с двумя фазами () обмотки 1, а между фазой А и началом А обмотки 1 создан разрыв, ка котором возникает наибольшее однофазное напряжение U и включается нагрузка 2. Симметрия системы токов в трехфазной сети при изменении величины и характера однофазной нагрузки поддерживается автоматически с помощью выпрямителя-инвертора . 2с. п. ф-лы, 2 ил. с (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Щ,"ъ; 4ъ);;) д11 1 ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЫЪ ) 1 я(, г ЧзМЮи ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ,И ОТКРЫТИЙ (21) 3686048/24-07 (22) 04 ° 01.84 (46) 07.09.86. Бюл. ¹ 33 (71) Львовский сельскохозяйственный

I институт (72) Б.Т.пославский (53) 621.314.261(088.8) (56) Милях А.Н. и др. Схемы симметрирования однофазных перегрузок в трехфазных цепях ° Киев.: Наукова думка, 1973, с, 125-130.

Шидловский А.К., Музнченко А.Б.

Симметрирующие устройства. Киев: Тех- ника, 1970Ä с. 130-143.

Авторское свидетельство СССР № 780111, кл. Н 02 М 5/32, 1980. (54) СИММЕТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ЕГО

BAPHAHTbl) (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано (51)4 Н 02 К 47/30 Н 02 М 5/32 для симметрирования трехфаэной сети при однофаэных нагрузках. Цель изобретения — повьппение надежности, Устрво содержит трехфазную первичную обмотку 1, соединенную в звезду, к которой подключена нагрузка 2, и тоехфазную обмотку 3, соединенную в звезду, подключенную через выпрямитель- 4 и инвертор 5 к сети. Две фазы (В и C) трехфазного напряжения сети соединены непосредственно с двумя фазами (В„С() обмотки 1, а между фазой А и началом

А обмотки 1 создан разрыв, на котором возникает наибольшее аднофазное напряжение U и включается нагрузка 2.

Симметрия системы токов в трехфазной сети при изменении величины и характера однофаэной нагрузки поддерживается автоматически с помощью выпрямителя-инвертора. 2 с. и. ф-лы, 2 ил.

С учетом угла поворота системы

ЭДС Е р относительно напряжений сети

U,, который выполняется инвертом в

40 первичной обмотке, уравнение (2) примат аип

1 jp

= U (1 — аг) + Е4 (1 — а)е,(3) где U — напряжение сети прямой пос-!

5 ледовательности, Ер — ЭДС, индуктируемая магнитным полем вторичной обмотки в первичной — обратной последовательности, 0 а — оператор поворота вектора

- на 120, угол рассогласования между напряжением сети и ЭДС Ер

Симметрия системы токов в трехфазной сети .при изменении величины и захарактера однофазной нагрузки поддер- живается автоматически с помощью выпрямителя-инвертора.

1 12561

Изоб .òÐHHe относится к электро-, фикации сельского хозяйства, железнодорожного транспорта и других отраслей народного хозяйства и используется для симметрирования трехфазной сети при однофаэных нагрузках (индукционные однофазные печи, установки электрошлакового переплава, тяговые нагрузки железнодорожных дорог, элек. трифицированные на переменном токе, 10 электросварочные агрегаТы, однофазные специальные потребители и др.) и симметрирует однофазные сети при питании от них трехфазных электродвигателей. 15

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

На фиг.1 изображена схема симметрирующего устройства трансформаторно- го типа с вращающимся магнитным полем 20 в режиме симметрирования трехфазной сети при включении однофазного потребителя, на фиг.2 — то же, в режиме симметрирования однофазной сети при включении трехфазного потребителя.

Симметрирующее устройство трансформаторного типа с вращающимся магнитным полем (фиг.1 и 2) содержит магнитопровод с трехфазной первичной симметричной обмоткой 1, соединенной 30 с звезду, к которой подключена нагрузка 2, и трехфазной вторичной симметричной обмоткой 3. Вторичная обмотка

3, соединенная в звезду; подключена через выпрямитель 4 и инвертор 5 к трехфазной (фиг.1) или однофазной (фиг.2) сети. Напряжение питания первичной обмотки трехфаэное (фиг.1) или однофазное (фиг,2). Две фазы (В, С) трехфазного напряжения сети (фиг.1) соединены непосредственно с двумя (В, С,) первичной обмотки 1, а между третьей фазой (А) напряжения сети и началом (А<) третьей первичной обмотки 1 создан разрыв (А, А,), на кото- 4 ром возникает наибольшее однофазное напряжение U и включается однофазная нагрузка 2, Однофазное напряжение U сети питания (фиг.2) включается в разрыв между началом третьей первичной обмотки А, и фазой нагрузки А, а два другие начала первичной обмотки (В, С,) соединены непосредственно с началами фаэ (В, С) трехфаэной нагрузки. S

Симметрирующее устройство трансфор.маторного типа с вращающимся магнит;ным олем (фиг. 1) в режиме симметри23 l рования трехфазной сети при однофазной нагрузке работает следующим образом.

Трехфазное напряжение сети, например, прямой последовательности подво" дится к выпрямителю 4, а с инвертора

5 на начала вторичных обмоток 3 подается уже система напряжений обратной последовательности, Вращающимся магнитным полем вторичной обмотки индуктируется в первичной обмотке 1 ЭДС обратной последовательности, по величине равной фазному напряжению сети, Две фазы (В, С) трехфазного напряжения сети подводятся также непосредственно до начала (В,, С,) первичной обмотки 1, а в разрыве между третьей фазой (А) этого напряжения и началом первичной обмотки (А,) создается однофазное напряжение, равное утроенному значению фазного напряжения сети.

Если направить векторы напряжений прямой и обратной последовательностей фазы А по оси вещественных в положительном направлении, то однофазное напряжение U запишется следующим уравнением:

U=U +Š— U — Е, (1)

А, Если в уравнении (1) заменить все напряжения и ЭДС через U и Ер

I Рг получим

U = U + Ер — агар — аЕр . (2) 3 1256

Симметрирующее устройство транс- форматорного типа с вращающимся магнитным полем (фиг.2) в режиме симметрирования однофазной сети при трехфазной симметричной нагрузке работает следующим образом.

Однофазное напряжение U можно разложить на симметричные составляющие напряжений прямой U и обратной П последовательностей, каждая.из которых по величине равна 1)3 от U.

Системой ЭДС Е, индуктированных в первичной обмотке вращающимся магнитным полем вторичной обмотки, компенсируется одна из последовательностей напряжения, например обратная, и на зажимах А, В, С симметричной трехфазной нагрузки образуется симметричная трехфазная система напряже- 20 ния прямой последовательности.

Если направить U по оси вещественных в положительном направлении, то комплексы фазных напряжений симметрирующего устройства запишутся следую- 2 щими уравнениями;

j (во - р)

Ua = Ug, + UA + E> е (

Uî аПА, a П4 + а ЕA e ° 30

Симметрия системы напряжений прямой последовательности трехфазного потребителя при изменении величины и характера нагрузки держится постоянной и может еще дополнительно поддер- 35 живаться автоматически с помощью выпрямителя-инвертора.

Мощность из сети к нагрузке передается только электрическим путем, т. е. через первичную обмотку.

Симметрирующее устройство трансформаторного типа с вращающимся магнитным полем по схемам соединения

{фиг.1 и 2) держит напряжение питания 4 у потребителя более стабильным, чем по известной схеме. Изменение напряжения симметрирующего устройства по предлагаемым схемам питания при номинальной нагрузке составляет 25, тог- 0 да как по известной схеме более чем

50 . Стабильное напряжение у потребителя вызывает устойчивую и надежную работу его электрооборудования, чет123 4 кость срабатывания аппаратуры управле ния и защиты, поэтому предлагаемые схемы симметрирования более эффективные. При данных схемах соединения первичной обмотки (фиг.1 и 2) упрощается и улучшается конструкция симметрирую щего устройства и тем самым повышается надежность его работы.

Формула изобретения:

1. Симметрирующее устройство с тремя входными зажимами, содержащее трехфазный трансформатор с вращающимся, магнитным полем с первичной и вторичной трехфазными обмотками, у которого концы двух фаз первичной обмотки соединены с двумя входными зажимами, между входными зажимами и концами фаз вторичной обмотки включен управляемый выпрямитель-инвертор, а начала фаз этой обмотки соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, из конца третьей фазы первичной обмотки выполнен зажим, а начала фаз первичной обмбтки соединены между собой, причем входные зажимы служат для подключения трехфазного источника, а третий входной зажим и зажим третьей фазы первичной обмотки служат для подключения однофазной нагрузки.

2. Симметрирующее устройство с тремя входными зажимами, содержащее трехфазный трансформатор с вращаю- щимся магнитным полем с первичной и вторичной трехфазными обмотками, у которого концы двух фаз первичной обмотки соединены с двумя входными зажимами, между входными зажимами ,и концами фаз вторичной обмотки включен управляемый выпрямительинвертор, а начала фаз второй обмотки соединены между собой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, из конца третьей фазы первичной обмотки выполнен зажим, а выходные зажимы фаз первичной обмотки соединены между собой, причем входные зажимы служат для подключения трехфазной нагрузки, а третий входной зажим и зажим третьей фазы первичной обмотки служат для подключения однофазного источника.

1256 123

Z1 1

Составитель А.Кецарис

Техред И.Погович Корректор М.Демчик

Редактор С.Пекарь

Заказ 4832/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4