Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью

Авторы патента:

H02J3/26 - устройства для устранения или уменьшения асимметрии в многофазных сетях

H01F30/14 - приспособленные для изменения числа фаз

Владельцы патента RU 2788078:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для преобразования фаз. Технический результат заключается в снижении несимметрии токов и напряжений в трехфазной сети с возможностью регулировать его мощность при изменении тока в линейном проводе. Достигается тем, что устройство дополнительно содержит два магнитных пускателя и скоммутированных с ними два трансформатора, включенных по схеме автотрансформатора, два из которых образуют две ступени мощности. При этом каждая ступень мощности автоматически включается в работу при замыкании силовых контактов соответствующего магнитного пускателя, катушки которых управляются от схемы управления, работающей в функции тока линии. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для преобразования энергии трехфазной сети в энергию для питания однофазной нагрузки.

Известно устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержащем трансформатор, обмотка которого выполнена с отводами. При этом крайние выводы обмотки трансформатора являются первым и вторым входами устройства, а отвод его обмотки является выходом устройства (Пат. RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020) [1].

Недостатком данного устройства является неизменность его параметров, что не позволяет осуществлять регулирование мощности устройства при изменении мощности подключаемой нагрузки.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, которое содержит трансформатор, обмотка которого выполнена с отводами. При этом крайние выводы обмотки трансформатора являются первым и вторым входами устройства, а отвод обмотки трансформатора является выходом устройства (Пат. RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020) [2].

Недостатком данного устройства также является неизменность его параметров, что не позволяет осуществлять регулирование мощности устройства при изменении мощности подключаемой нагрузки.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющее снижать несимметрию токов и напряжений в трехфазной сети с возможностью регулировать его мощность при изменении тока в линейном проводе.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство дополнительно содержит два магнитных пускателя и скоммутированных с ними два трансформатора, включенных по схеме автотрансформатора, два из которых образуют две ступени мощности. При этом каждая ступень мощности автоматически включается в работу при замыкании силовых контактов соответствующего магнитного пускателя, катушки которых управляются от схемы управления, работающей в функции тока линии. В совокупности устройство позволяет равномерно распределить электрическую нагрузку и исключать несимметрию токов и напряжений в трехфазной сети.

На фиг. изображено устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью, в частности представлена его электрическая схема, в которой приняты следующие обозначения:

1, 2, 3 - входы устройства для подключения фаз трехфазной питающей сети А, В и С, соответственно, 4 и 5 - выходы устройства для подключения однофазной нагрузки, 6 - трансформатор, 7 - понижающий автотрансформатор, 8 - отвод обмотки понижающего автотрансформатора.

Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью состоит из трех трансформаторов T1, Т2, Т3, включенных по схеме автотрансформатора 7, имеющих три фазных вывода 1, 2 и 3. Каждый фазный вывод предназначен для подключения к фазным проводам сети А, В С и соответственно содержит выводы 4 и 5 для подключения однофазной нагрузки. Устройство может функционировать наличии трех фазных проводов питающей трехфазной сети. И при этом наличие нейтрального провода не требуется. Каждый из трансформаторов, включенных по схеме автотрансформатора образует одну ступень мощности устройства, из которых один трансформатор всегда в работе. К первой ступени мощности автоматически подключается второй трансформатор, включенный по схеме автотрансформатора Т2. При возрастании потребляемой мощности однофазной нагрузки мощность устройства увеличивается. Это достигается путем автоматического подключения дополнительных, одного или двух, трансформаторов, включенных по схеме автотрансформатора к электрической сети. Предлагаемое устройство полностью отключается от сети автоматическим выключателем QF при достижении тока в линейном проводе нулевых значений.

Принцип работы устройства следующий. Катушка магнитного пускателя (не показана) с контактами КМ1 получит питание при достижении установленного тока срабатывания. После этого магнитный пускатель замыкает свои силовые контакты КМ1 и в работу включается первая ступень мощности устройства. Она отключается автоматически после снижения тока в линии. При этом катушка магнитного пускателя КМ1 теряет питание и его силовые контакты размыкаются. Подключение второй ступени мощности устройства происходит при достижении установленного тока срабатывания аналогично первой ступени. При этом катушка магнитного пускателя КМ2 получает питание. После этого магнитный пускатель замыкает свои силовые контакты КМ2. Отключение от сети второй ступени мощности устройства происходит после снижения тока уставки в линии.

Таким образом, мощность устройства саморегулируется в функции тока линейного провода, а его параметры изменяются в зависимости от уровня потребляемой мощности нагрузки, установившейся в данный момент времени.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ

1. Патент RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020.

2. Патент RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020 - прототип.

Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью, состоящее из трансформатора, обмотка которого выполнена с отводами и выводами, являющимися первым и вторым выводами устройства, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит два магнитных пускателя и скоммутированных с ними два трансформатора, включенных по схеме автотрансформатора, два из которых образуют две ступени мощности, при этом каждая ступень мощности автоматически включается в работу при замыкании силовых контактов соответствующего магнитного пускателя, катушки которых управляются от схемы управления, работающей в функции тока линии.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для повышения качества и снижения потерь электрической энергии в трехфазных сетях с нейтральным проводом, содержащих несимметричные и нелинейные нагрузки. Технический результат заключается в повышении точности симметрирования токов и напряжений.

Способ автоматической компенсации переходных токов однофазного замыкания на землю в сети с дугогасящим реактором в нейтрали // 2779398

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности работы сетей с резонансным заземлением нейтрали через дугогасящий реактор, в т.ч.

Зарядная станция и схема электрических компонентов для управления подачей электроэнергии из электрической сети на электрическое транспортное средство // 2775282

Группа изобретений относится к зарядным станциям для зарядки аккумуляторов транспортных средств. Схема электрических компонентов для управления подачей электроэнергии из электрической сети на электрическое транспортное средство содержит входные клеммы для приема электрического сигнала из электрической сети, два переключающих компонента для управления двумя соединениями между выходной клеммой нейтрали, выполненной с возможностью подключения к транспортному средству, и первой и второй входными клеммами, а также три переключающих компонента для управления тремя соединениями между выходной клеммой первой фазы, выполненной с возможностью подключения к транспортному средству, и второй, третьей и четвертой входными клеммами.

Устройство симметрирования трехфазного напряжения на выходе электронного полупроводникового преобразователя при несимметричной нагрузке // 2771777

Изобретение относится к области электротехники, электроэнергетики и силовой электроники. Устройство симметрирования трехфазного напряжения на выходе электронного полупроводникового преобразователя при несимметричной нагрузке включает электрически соединенные мостовой трехфазный инвертор, состоящий из трех верхних и трех нижних транзисторов, дополнительного транзисторного полумоста, который состоит из двух транзисторов, источника электроэнергии и устройство управления коммутацией на основе микроконтроллера, причем три выхода инвертора соединены с трехфазной нагрузкой, дополнительный транзисторный полумост соединен через дроссель с общей точкой трехфазной нагрузки; в устройство управления коммутацией интегрирован релейный регулятор и формирователь заданного значения напряжения, который тремя входами соединен с устройством управления коммутацией верхними транзисторами, четвертый вход формирователя напряжения соединен через первый датчик напряжения с источником электроэнергии, один выход формирователя напряжения соединен с релейным регулятором напряжения, первый вход релейного регулятора соединен с формирователем напряжения, второй вход соединен через второй датчик напряжения с нулевым проводом относительно шины «минус» инвертора, а два выхода релейного регулятора соединены с дополнительным транзисторным полумостом.

Одноцепная линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения // 2765656

Изобретение относится к области электротехники, в частности к передаче электроэнергии переменным током, а именно к линиям электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения. Технический результат заключается в обеспечении симметрирования режима и увеличении пропускной способности линии по сравнению с традиционной линией.

Способ подвески проводов четырехфазной линии // 2756442

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при сооружении четырехфазных электропередач. Чтобы исключить транспозицию и симметрирование напряжений на четырехфазных линиях 6-35 кВ, предлагается подвешивать провода на опорах «квадратом», причем одноименные фазы разных двухфазных цепей располагать в вершинах диагоналей «квадрата».

Способ подвески проводов четырехфазной линии // 2749192

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при сооружении четырехфазных электропередач. Способом подвески проводов четырехфазной линии, когда провода линии подвешивают на опорах по схеме «квадрат», а одноименные провода двухфазных цепей располагают на диагональных вершинах «квадрата», достигается исключение транспозиции и симметрирования напряжений на четырехфазных линиях 6-35 кВ за счет отсутствия электромагнитного влияния двухфазных цепей друг на друга.

Регулятор переменного напряжения в трехфазной сети // 2743251

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, может быть использовано в электрических сетях для регулирования, стабилизации, симметрирования и повышения качества напряжений при несимметричных нагрузках трехфазной сети. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей регулятора переменного синусоидального напряжения и повышении качества напряжения в фазах трехфазной сети при несимметрии подключенных к ним электрических нагрузок.

Устройство равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети // 2731209

Изобретение относится к области электротехники, в частности к схемам распределительных сетей переменного тока, и может быть использовано в устройствах преобразования энергии трёхфазной сети в энергию для питания однофазной нагрузки. Техническим результатом является упрощение устройства, повышение технологичности изготовления, снижение материалоёмкости и массогабаритных параметров, а также повышение КПД.

Электротехнический комплекс для симметрирования однофазной нагрузки // 2727923

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в снижении несимметрии токов системы электропитания однофазной нагрузки при неполном согласовании мощности нагрузки и балансирующего устройства симметрирующего комплекса и достигается тем, что электротехнический комплекс для симметрирования однофазной нагрузки состоит из трехфазного трансформатора Т1, трехфазный трансформатор Т1 конструктивно состоит из первичных обмоток A, B, C, соединенных по схеме «звезда без нейтрального провода» и вторичных обмоток, состоящих из полуобмоток a-1, b-1, c-1 и a-2, b-2, c-2, соединенных по специальной схеме: начало полуобмотки а-1 подключено к нагрузке и концу полуобмотки а-2, конец полуобмотки а-1 подключен к началу полуобмотки b-2, начало полуобмотки а-2 подключено к концу полуобмотки с-1, начала полуобмоток b-1 и c-1 подключаются к разным входам балансирующего устройства С1, начало полуобмотки b-1 также подключено к нагрузке, конец полуобмотки b-1 подключен к началу полуобмотки c-2, конец полуобмотки b-2 соединен с концом полуобмотки c-2.

Трехвходовая аксиально-радиальная электрическая машина-генератор // 2763044

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромеханическим преобразователям энергии, и может быть использовано, например, в качестве преобразователя кинетической энергии ветра, преобразованной ветроколесом в механическую энергию вращения, подаваемой на механический вход машины, световой энергии Солнца, преобразованной фотоэлектрическим преобразователем в электроэнергию постоянного тока, одновременно подаваемой на ее световой вход, и тепловой энергии любого источника, одновременно подаваемой на ее тепловой вход, в суммарную электрическую энергию переменного тока.