Устройство для питания электрических установок

 

О П И4. . А- Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическим

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13.VII,1964 (№ 912094/24-7) с присоединен:ием заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1968. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания З.IX.1968

Кл. 21с, 46,/54

21h, 15j60

МПК С 05f

Н 05Ь

УД К 621.316.721-503..32: 621.365(088.8) Комитет по делам изобретений и отнрытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

М. Я. Смелянский, А. Д. Свенчанский, К. Д. Гуттерман и Н. Д. Прозорова

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

U. у„=и

ЛХ

1 в

Известны устройства для питания электрических установок, например электротер1тических, от трехфазной сети переменного тока, содержащи" для каждой фазы нагрузки нерегулируемый силовой трансформатор и реактивные элемспты (дроссель и батаре,о конденсаторов). Последние соединены в звс3. туу, одним лучом KQTQDDH является первичная оомотка фазы силов".го трансформатора, вторым лучом, отстающим от первого по фазе,— дрсссель, и третьим — батарея конденсатороь, реактивное сопротивление которой равно реактивному сопротивлению дросселя (схемы

Бушеро, Штейнмаца). Эти устройства не IIOзволяют плавно изменять ток в первично" оомотке силового трансформатора по заданной программе или поддерживать заданное значение этого тока при колебаниях напряжения питающей сетки, а также переходят в аварийные режимы при холостом ходе.

Описываемое устройство отличается тем, что последовательно с обмоткой силового трансформатора включен дополнительный дроссель, связанный переменной индуктивной связью с дросселем в отстающей фазе.

Взаимная индуктивность дросселей изменяется блоком управления.

Дроссель в отстающей фазе содержит обмотку управления, подключенную к батарее конденсаторов через дополнительный блок управления.

Такие отличия позволяют управлять током нагрузки по заданной программе и предотвращают перенапряжение при холостом ходе.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— то же устройство в качестве стабилизатора тока; на фиг. 3 — схема устройства примениЮ тельно к дросселям со стальным сердечником; на фиг. 4 и 5 — соответственно нагрузочная и регулировочная характеристики устройства.

Устройство содержит силовой трансформатор Тр; L — — дроссель в цепи первичной обмотки силового трансформатора; дроссель L в отстающей фазе, индуктивно связанный с дросселем Lz, батарею конденсаторов С в опережающей фазе.

Выходной ток предлагаемого устройства описывается выражением где и — коэффициент трансформации силоього трансформатора;

30 U — напряжение питающей сети;

219673

30

Х вЂ” индуктивное сопротивление батареи конденсаторов и дросселя в отстающей фазе;

М вЂ” взаимная индуктивность дросселей.

Знак (+) относится к встречному вклю ению дросселей, (— ) — к согласному, Изменяя взаимную индуктивность М, можно плавно регулировать выходной ток устройства в любых наперед заданных пределах, Указанное свойство определяется изменением переноса энергии магнитным полем из фазы В в фазу Л или обратно. Если изменять коэффициент магнитной связи в зависимости от изменения напряжения сети, предлагаемое устройство превращается в стабилизатор тока (фиг. 2).

Блок управления коэффициентом магнитной связи БУ-1 при изменениях напряжения питающей сети U> изменяет взаимную индуктивность М дросселей 1.л и- 1,в так, что величина тока 1 в первичной обмотке силового трансформатора Тр остается прежней.

Изменения напряжения уставки U» вызывают изменение взаимоиндуктивности М и тока 1л по заданной программе.

В любом устройстве, реализующем свойства источника тока, режим холостого хода приводит к появлению перенапряжений в схеме.

Чтобы предотвращать или существенно уменьшать их, необходимо при ХХ выводить схему из резонанса.

Для этой цели предлагается применить в индуктивном плече звезды дроссель с дополнительной обмоткой управления ОУХЛ, включенной через устройство управления параллельно емкостной ветви звезды (см. фиг. 2).

При ХХ напряжение на конденсаторах возрастает, и блок управления БУ-2 шунтирует обмотку ОУХХ. При этом индуктивность Lв уменьшается, схема выходит из резонанса и перенапряжения не возникают.

Конструктивное исполнение устройства может быть различным. Оно зависит от того, выполняются дроссели LA u L со стальным сердечником или воздушными.

При стальном сердечнике (фиг. 3) дроссели представляют собой обмотки крайних стержней четырехстержневой магнитной системы, причем стержень с обмоткой 1.в выполнен с зазорами для поддержания этой индуктивности неизменной. Средние стержни используются для размещения обмоток управления взаимной индуктивностью ОУВИ.

Кроме того, на том же магнитопроводе, что ч дроссель La, размещена обмотка управления ОУХХ.

Система работает следующим образом.

При изменении напряжения уставки Uz, . или напряжения сети U èçìåíÿþòñÿ сигнал на выходе моста сравнения и ток подмагничпвания в обмотке ОУВИ. При этом перераспределяются магнитные потоки в стержнях с обмотками 1.л и 1.в, т. е. изменяется их магH|.T ная связь, что, в свою очередь, вызывает изменение тока 1л, При холостом ходе напряжение на батарес конденсаторов начинает возрастать, увеличивается сигнал на выходе TH и блок управления БУ-2 шунтирует обмотку ОУХХ. В последнсй появляется ток, и магнитный поток изменяет суммарный магнитный поток в стержне с обмоткой 1.в, выводя схему из резонанса и предотвращая перенапряжения.

При использовании воздушных дроссел йвариометров блок БУ-1 управляет приводом перемещения катушек Ьл u La друг относительно друга.

На фиг. 4 и 5 изображены соответственно нагрузочная и регулировочная характеристики устройства (1 — координата взаимного положения дросселей L л и La . При 1= 0 дроссели вдвинуты один в другой).

Таким образом, описываемое устройство соладает свойствами источника тока (1л не зависит от Ra ) и позволяет плавно регулировать величину выходного тока.

Предмет изобретения

Устройство для питания электрических установок, например электротермических, от трехфазной сети переменного тока, содержащее для каждой фазы нагрузки нерегулируемый силовой трансформатор и реактивные элементы (дроссель и батарею конденсаторов), соединенные в звезду, одним лучом которой является первичная обмотка силового трансформатора, вторым лучом — дроссель, включенный в отстающую фазу, и третьим — батарея конденсаторов, реактивное сопр тивление которой равно реактивному сопротивлению дросселя, отличающееся тем, что, с целью управления током нагрузки по заданной программе, последовательно с указанной первичной обмоткой силового трансформатора включен дополнительный дроссель, связанный переменной индуктивной связью с дросселем в отстающей фазе.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что взаимная индуктивность дросселей изменяется блоком управления.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения перенапряжений при холостом ходе, дроссель в отстающей фазе содержит обмотку управления, подключенную к батарее конденсаторов через дополпительный блок управления.

2I9673

9ие. 2

veu

Рсдак" г р Б. Б. Федотов Текрсд Л. К. Малова Корректоры; Л. В. 10шина

It С. А. Башлыкова

Заказ 2558, 1 Тираж 530 Подписи о

11НИИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2, 4

Th !

1 т

1йгная уяпКлгwqso P

1л г c/ру