Преобразователь трехфазного напряжения в однофазное

 

335772

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTGPCRGMy СВИдятех ь4ТЗГ

Союз Соеетскин

Соцналнстнческик

Республик

Зависимое от авт..свидетелвства №

Заявлено .13Л.1970 (йю 1396495/24-7) с првсоединееием заяви №

Приоритет

Опубликовано 11.1Ч.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 25.V.1972

M. Кл. Н 02m 5/14

Н Olf 33/02

«лмитет по делам изобретений н открытий

IIpM Совете Министров

СССР

УДК 621.314.252(088.8) Авторы изобретения Г. А. Москаленко, А. Д. Музыченко, А. и Л. А. Мну

Заявитель

Институт электродинамики

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ОДНОФАЗНОЕ

Известен преобразователь трехфазного напряжения в однофазное, выполненный на двух трансформаторах, первичные обмотки которых подключаются к питающей сети, а вторичные соединены в замкнутый контур через конденсатор, и содержащий компенсирующий конденсатор.

Известный преобразователь сложен и обладает большой установленной мощностью.

Предлагаемый преобразователь отличается от известного тем, что первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно, а часть витков вторичной обмотки одного из трансформаторов зашунтирована компенсирующим конденсатором, параллельно которому подключается однофазная нагрузка.

Это отличие позволяет упростить преобразователь и уменьшить установленную мощность.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя с двумя отдельными одностержневыми трансформаторами; на фиг. 2 — векторная диаграмма токов обратной последовательности; на фиг. 3 — принципиальная схема преобразователя с одним трехстержневым трансформатором.

Предлагаемый преобразователь выполнен на двух трансформаторах 1, 2, первичные обмотки 8, 4 которых подключаются к питающей сети, а вторичные обмотки 5, б соединены в замкнутый контур через конденсатор (или батарею конденсаторов) 7, и содержит компенсирующий конденсатор (или батарею конденсаторов) 8. Причем первичные обмотки 8, 4 трансформаторов 1, 2 соединены последовательно, а часть витков вторичной обмотки 5 трансформатора 1 зашунтирована компенсирующим конденсатором 8, параллельно кото10 рому подключается однофазная нагрузка 9.

Вторичная обмотка 5 выполнена с дополнительным выводом 10 и имеет выходные зажимы 11 и 12.

15 Часть вторичной обмотки 5 между выводом

10 и выходным зажимом 12 имеет WI0 з витков и рассчитана на номинальное напряжение нагрузки 9.

Часть вторичной обмотки 5 между выход20 ным зажимом 11 и выводом 10 имеет количество витков, определяемое выражением: где q:g — фазовый угол нагрузки 9.

К выходному зажиму 11 вторичной обмотки

30 5 подключается вторичная обмотка б транс335772

3 форматора 2, количество витков которой равно:

sin — — р, :Ю10 12 (2) sin—

17 +19 +18 = 0 (3) Оптимальное симметрирование, соответствующее наименьшей установленной мощности элементов преобразователя имеет место при равенстве модулей токов обратной последовательности, обусловленных батареями конденсаторов 17" и 18" (см. фиг. 2). Поэтому сдвиг по фазе между ними должен составлять 2 (90 — 1р0). Это достигается выбором числа витков вгоричных обмоток 5, б трансформаторов

1, 2 в соответствии с выражениями (1) и (2).

При этом достигается также равенство по величине напряжений на нагрузке 9 и батарее конденсаторов 7, что важно с точки зрения максимального использования мощности конденсаторов.

Так как батареи 7, 8 включены на равное по величине напряжение, то их мощности Q7 и Qs равны и составляют:

sin (90Π— юв (4)

sin 2р где Р0 — мощность однофазной нагрузки 9.

Поскольку в данной схеме используется только -емкостные симметрирующие элементы, результирующий коэффициент мощности преобразователя и нагрузки 9 очень высок, в

Батарея конденсаторов 7 включается между свободными концами вторичных обмоток 5, б трансформаторов 1, 2.

Для обеспечения симметрирования с помощью предлагаемого преобразователя необходимо, чтобы сумма векторов тока обратной последовательности, обусловленных батареями конденсаторов 7, 8 и нагрузок 9, равнялась нулю, т.е. частности для нагрузок 9 с индуктивным фа4;т зовым углом —, при оптимальном симметри9 ровании он равен 0,9848 и носит емкостной характер.

Чтобы обеспечить регулирование напряжения на нагрузке 9, первичные обмотки 8, 4 трансформаторов 1 и 2 выполнены с отпайками. При необходимости изменить напряжение на нагрузке 9 в предлагаемом преобразователе симметрично переключаются две отпайки.

Это обстоятельство очень важно, так как большое количество выводов у печных трансформаторов повышает их стоимость.

Выполнить такой преобразователь можно также, используя вместо двух сердечников однофазных трансформаторов один сердечник

18 трехфазного трансформатора (см. фиг, 3).

В этом случае обмотки 8 — б помещаются на двух отдельных стержнях сердечника 18. Причем все вышеприведенные соотношения остаются в силе и при таком исполнении. Равновесие магнитодвижущих сил несмотря на несимметрию обмоток трансформатора не нарушается.

Предлагаемый преобразователь может быть использован, например, для питания индукционных плавильных печей.

Предмет изобретения

Преобразователь трехфазного напряжения в однофазное, выполненный .на двух трансформаторах, первичные обмотки которых подклю35 чаются к питающей сети, а вторичные соединены в замкнутый контур через конденсатор, и содержащий компенсирующий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения установленной мощности, пер40 вичные обмотки трансформаторов соединены последовательно, а коммутирующий конденсатор подключен параллельно части витков вторичной обмотки одного из трансформаторов, причем к выводам этой части обмотки подклю45 чается однофазная нагрузка, Редактор В. Фельдман

Корректор Т. Китаева

Заказ 1850/13 Изд. № 644 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ф=п

Vuz, 2

Составитель А. Борисова

Техред Т. Курилко