Матричный трансформаторный переключатель

 

О П И С А Н И Е 3)2386

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

+ ф :

94 .- л

Зависимое от авт. свидетельства Л

Заявлено 05.1.1970 (Xo 1391802/18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 19.Vill.1971. Бюллетень Л% 25

Дата опубликования описания 24.III.1072

МПК Н 03k 17/80

Коиитет по делам

H305p2òr.ííé и открспий при Совете Министров

СССР

УДК 621.374.33:621.

395 65(088 8) Автор изобретения

Л. Г. Романов

Заявитель

МАТРИЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

ПредлОженный матричный трансформаторный переключатель может быть использован в радиотехнических устройствах, системах автоматики и вычислительной техники.

Известен трансформаторный переключатель для суммирования мощности nq-фазных источников переменного тока, который выполнен в виде трансформаторной матрицы нз групп по q трансформаторов в каждой. Число строк и столбцов матрицы соответствует 10 произведению nq, причем проводами записи, соединенными с фазами источников питания, и проводами считывания, соединенными с

q-фазными нагрузками, прошиты сердечники, соответствующие «едннице» в математиче- 1S ском выражении ортогональной q-фазной матрице порядка и.

Однако в этом переключателе на любой из т7 фаз нагрузки суммируется мощность только одной из q фаз входных источников, 20 что приводит к неравномерности помех в нагрузках из-за неидентичности источников питания и особенно при выходе из строя одной из фаз источника.

Цель изобретения — увеличение суммарно- 25 го сигиала и равномерное распределение помех по фазам нагрузок.

В предлагаемом устройстве эта цель достигается тем, что сердечники, соответствующие

«+1» и « — 1» в математическом выражении 30 преобразованной ортогональной q-фазной матрицы порядка и, пронгиты нроводамн записи в противоположных направлениях. Это обеспечивает суммирование мощности всех

q фаз всех и источников на любой из q фаз нагрузки н увеличивает надежность.

Устройство выполнено в виде трансформаторной матрицы нз и групп no q трансформаторов в каждой, пропшвка которой выполнена в соответствии с преобразованной ортогональной q-фазной матрнцей порядка п, причем q-фазный выход трансформаторной матрицы, соответствутотцнй суммарной мощности, определяется порядком следования фаз источников.

В предлагаемом переключателе трансформаторная матрицы прошита в соответствии с матрицей Н (q, n), которая получается заменой каждого члена е" (<=0,1 ... q — 1) ортогональной q-фазной матрицы Н "(д, и) =

=(Й;,1 матрицей перестановок Т, " (tlm), +,1 при ли =1+1 m, i = 1,2, q; где tlm= — 1 при т+1+й i,j =12, и; (сложение здесь н далее по mod q). е — первообразный корень д-й степени из единицы;

Н"(q, и) — комплексно-сопряженная, транс поннрованная ортогональная q-фазная матрица H(q, и) порядка и.

312386

+ 1- + +

Н (3,6) =

+ — — + — — I — т фl ф2 фз ф1 ф2 фз ф! ф2 фз ф! ф2 фз ф1 ф2 фз ф1 ф2 фз фl ф2 фз ф! ф2 фз ф2 фз ф! фз фl ф2 фз ф1 ф2 ф2 фз фl ф! ф2 фЗ фг фз ф! фЗ ф! ф2 фЗ ф! ф2 ф2 фз ф! ф! ф2 фЗ фl ф2 фз фз фl ф2 фЗ ф! ф2 ф2 фз фl фl ф2 фз ф2 фз ф! ф! ф2 ф3 ô3 ф! ф2 ô2 ô3 ф! ф! ф2 фз ф2 фз ф! фз фl ф2

Pl ф2 фз ф2 фз фl Pl ф2 фз ф2 фз ф! фз фl ф2 фз ф! ф2

Н" (3,6) =

Например, для случая д=З, а=6 матрица прошивки следующая (для простоты «+1» и

« — 1» заменены на «+» и « — »):

+ + + + — — -!- — — +—

+ + + + + +

+ + + + + +

+ + — !- + +

+ — + — — — + т — — — + — +

К каждому из пд-фазных входов переключателя подключен симметричный q-фазный источник переменного тока,. в котором все э,д.с, (напряжения, токи) равны по величине и каждая э.д.с, (напряжение, ток) отстает по фазе от предыдущей э.д.с. (напряжения, тока) на один и тот же фазовый угол, равный

2 —, где q — число фаз.

lj

Выбор необходимой нагрузки определяется порядком подключения фаз каждого из nqфазных источников. Для выбора i-й нагрузки (i=1, 2,..., n) начальная фаза каждого источника должна соответствовать 1-й строке матрицы H (q, n), а порядок следования фаз тогда будет определяться i-й строкой матрицы Н" (q, n), которая получается из матрицы

H(q, n) заменой каждого члена е! (k=

=О, 1,..., q — 1) матрицы H(q, и) строкой из q членов: ф1,.!.1, ф1,+2,..., ф1,+,, где ф, — 1-я фаза входного источника (i= 1 2 ..., q).

Для случая д=З, п.=6. так что каждый входной источник передает на l-ю фазу (l=1,2,..., q) выбранной нагрузки двойной сигнал ф1 — (Vl+... +ф! !+<р1+!+... q.q) =2ф1, Ч так как, >, ф;О, т. е. в суммировании участ1=! вуют все q фаз входных источников.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для случая

q=3, п=6.

Переключатель содержит шесть групп трансформаторов (п=6) 1 — б по три трансформатора (д=З) в группе, к входным обмоткам которых подключены шесть трехфазных источников переменного тока 7 — 12, а к выходным обмоткам — шесть трехфазных нагрузок 18 — 18 (наклонные черточки на пересечении сердечников трансформаторов 1 — б и электрических проводов указывают на наличие обмотки, а разная ориентация черточек соответствует различному направлению прошивки). Число витков всех обмоток одинаково. Трансформаторная матрица прошита входными обмотками в соответствии с матрицей Н (3, 6) .

Если фазы токов источников 7 — 12 соответствуют, например, первой строке матрицы

Н" (3, 6), то токи, возникающие во вторичных обмотках трансформаторов, суммируются только на одной нагрузке 18, а на остальных взаимно компенсируются. Причем на любой нагрузке 18 суммируются токи всех фаз каждого источника, но с определенным знаком, определяемым соответствующей строкой матрицы прошивки Н (3, 6), так что каждый источник передает в выбранную нагрузку 18 двойной ток. При изменении порядка следования фаз источников (при сдвиге фаз) пере4о менного тока в соответствии со строками матрицы Н" (3, 6) мощность всех трехфазных источников суммируется только на той нагрузке, которая соответствует данной строке матрицы Н" (3,6).

45 Предложенный переключатель может быть построен для любого числа п входных q-фазных источников, для которых существует ортогональная q-,ôàçíàÿ матрица H(q,n).

При большом числе п q-фазных источников переключатель сохраняет работоспособность при неисправности одного или нескольких источников.

Предмет изобретения

Матричный трансформаторный переключатель для суммирования мощности а q-фазных источников переменного тока в любой из и д-фазных нагрузок, содержащий матрицу магнитных сердечников, прошитых проводами записи, соединенными с фазами источников питания, и проводами считывания, соединен312386 ными с д-фазнымн нагрузками, отлича1О1ц11й ся тез1, что, с цсль10 увел;Iчення сиl и;lла Il;1 выора 1гой нагрузке и равномерного распределения позlех пО фазам нагр зок, сердсчнн5 ки, соотвстствуюн1не « —, 1» и « — 1» в математическом выражен1ш преобразованной ортогональной q-фазной матрицы порядка и, прошиты проводами записи в противоположных направлениях.

Составитель IO. Д. Розенталь

Редактор Л. А. Утехина Техред Л. В. Куклина Корректоры: О. И. Волкова и Т А Гревцова

Заказ 749 9 Изд. ¹ 1150 Тираж 47> Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2