Инверсный преобразователь числа фаз переменного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЩСПУБЛИК 807029 А И 5 П Н 02. И 1/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ 1сйшй 6 ВОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.(54)(57) ИНВЕРСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЧИСЛА ФАЗ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ,содержащий трансформатор с двумярасположенными на его,стержнях трех-Фазными обмотками, одйа из которыхсоединена в звезду и подключена квыводам для подключения трехфазного Н АВТОРСКОМУ СВЩфЛЕЛЬСТВУ(56) 1. Пиотровский Л.И. Электрические машины. 1974, фЭнергияф, Ленин"градское отделение, с, 364.2. Бамдас А.И. и др. Статические электромагнитные преобразователи частоты и числа фаз. И,-Л. фГосэнергоиздат 1, 1961, с. 135-137. Мисточника переменного напряжения, и фазосдвигающие индуктивный и емкостной элементы, о т л и ч а ю щ н й - с я тем, что, с целью обеспечения равномерной загрузки. фаз при любой нагрузке и повышения надежности, начала первой фазы и концы двух других фаз второй трехфазной обмотки объединены и их общая точка соединения образует один из выходных выводов, к концу первой фазы указанной обмотки подключен дополнительно введенный фазосдвигающий активный элемент, а к началам ее второй и третьей фаз . подключены соответственно указаннйе фазосдвигающие емкостной и индуктивный элементы, причем свободные вы-воды всех фазосдвигающих элементов объединены и их общая точка соедине" ния образует другой выходной вывод.50 Изобретение относится к электротехнике, в частности к цепям переменного тока, и может быть использовано в электроустановках любых напряжений и мощностей.Известны устройства для включения 5трехфазных двигателей в сеть однофазного тока, содержащие Фазосдвигающиеэлементы и обмотки электродвигателелей, включаемых соответствующим образом 11. 10Укаэанные устройства дают несимметричную систему векторов, что непозволяет использовать электродвигатели на их полную расчетную мощность,Кроме того, работа электродвигателей по таким схемам не удовлетворяет требованиям надежности, таккак.связана с несимметричными магнитными полями, .а значит и с несимметричными механическими силами.Другие трехфазные потребители в сетьоднофазного тока могут быть включены.только как однофазные.При необходимости включения однофазных нагрузок в сеть трехфазного тока Специальные устройства, какправило, не используются, беретсяодна фаза трехфазного источника,но при этом необходимо соблюдатьравномерную загрузку Фаэ.При больших мощностях однофазныхнагрузок, например, в литейном, сварочном производствах при частичномотключении потребителей из-за неисправностей могут возникнуть нежелательные режимы работы источников 35с перекосом фаз, что нарушает гибкость схем электроснабжения, экономичность и их надежность.Наиболее близким к предлагаемомуявляется инверсный преобразователь 40числа Фаз переменного напряжения,содержащий трансформатор.с двумярасположенными на его стержнях трехфазными обмотками, одна иэ которыхсоединена в звезду и подключена к 45выводам для подключения трехфазногоисточника переменного напряжения, ифазосдвигающие индуктивный и емкостной элементы, В этом преобразователеФазы Ай В первичной обмотки черездроссели насыщения и конденсаторобъединены в общую точку, к которойможет подводиться (сниматься )одно,фазное напряжение, а в качестве второго выхода обмоток используется зажим первичной обмотки Фазы .С21. 55Укаэанное устройство может преобразовывать трехфазное напряжениев однофазиое и наоборотНо примене,ние такого устройства невозможно для любой нагрузки и любь 1 х мощностей иэ эа ряда недостатков, к которым относятся неравномерная загрузка фаз (неправильный режим работы устройства), а самое главное зависимость .параметров на выходе преобраэоватеФля от величины нагрузки, т.е. с изменением нагрузки необходимо изменять параметры преобразователя числафаз, что ведет к снижению надежности.Цель изобретения - обеспечениеравномерной загрузки фаз при любойнагрузке и повышение надежности.Поставленная цель достигаетсятем что в инверсном преобразователечисла фаз переменного напряжения,содержащем трансформатор с двумярасположенными на его стержнях трехфазными обмотками, одна из которыхсоединена в звезду и подключена квыводам для подключения трехфазного источника переменного напряжения,и фаэосдвигающие индуктивный и емкостной элементы, - начало первойфазы и концы двух других фаз второйтрехфаэной обмотки объединены иих общая точка соединения образуетодин из выходных .выводов, к концупервой фазы указанной обмотки подключен дополнительно введенный Фаэосдвигающий активный элемент, ак началам ее второй и третьей фаэподключены соответственно указанныеФазосдвигающие емкостной и индуктивный элементы, причем свободныевыводы всех фазосдвигающих элементовобъединены и их общая точка соединения образует другой выходной вывод,На Фиг. 1 представлена схема инверсного преобразователя числа фазпеременного напряжения; на Фиг.2 -векторная диаграмма напряжений.Устройство содержит трехфазныйтрансформатор 1 с.двумя трехфазными обмотками 2 и 3. Обмотка 2 соединена в звезду и подключена к выводамдля подключения фаз А,В,С питающейсети. Начало фазы А и концы Фаз Ви С обмотки 3 объединены и их общая точка соединения образует одиниз выходных выводов. К концу обмотки3 фазы А подключено сопротивление 4активный фазосдвигающий элемент 1,к началам обмотки 3 Фаз В и С подключены соответственно емкостнойфазосдвигающий элемент 5 и индуктивный Фаэосдвигающий элемент б, Свободные койоты элементов 4,5 и 6 объединены и их общая точка соединенияобразует другой выходной вывод.Преобразователь работает следующим образом.На вход трехфазного трансформатора 1 подается трехфазная симметричная система напряжений, на выходевторичных обмоток получают несимметричную систему, которая подключенными в цепи вторичных обмотокфаэосдвигающими элементами 4,5 и бскладывается в один вектор, т.е.преобразуется,в систему нулевой последовательности фиг. 21. Обратное1077029 отсюда или х1 Г 3 гС Составитель Л. УстиикиРедактор. М. Янович Техред Л,Коцюбняк ектор,А. Зимокос 68/52 Тираж бб ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Жк одписное комитета СССи открытийаушская наб.,4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразование осуществляется следующим образом. К общей точке Фазосдвигаюших элементов и нейтрали вторичных обмоток трехфазного тренсформатора подводится однофазное напряжение, которое фазосдвигающими элементами 4,5 н б преобразуется в не-. симметричную систему и далее трехФаэным трансформатором 1 в симметричную трехфазную систему напряжений.Расчет величин К, С й Е выполняют следующим образом. Для определения соотношений между параметрами К, С и 1. принимают их величины равными полной нагрузке, тогда :.(Фиг,21 угол между векторами напряжений б . и 04 равен 60 , т.е.1 ц3 г УЦФ, где Э = 2)1 3 " где 3КС 2 ф 2 хсоДля обеспечения равенствамодулейвекторов величина й должна равняться где г равно внутреннему активномусопротивлению вторичной обмоткитрехфазного трансформатора. Аналогично для фазы С. хУ 3 г.Тогда К г вх "У 3 г;х = Лгз где г - внутреннее сопротивлениевторичной обмотки.трансформатора;х - емкостное сопротивление;х 1 - индуктивное сопротивление;ОФ - фазисе напряжение.15; В связи с тем, что осуществляет.ся прямое преобразование симметричной трехфазной системы в однофазнуюи, наоборот, неэависимо от .иэмеияю щейся в широком диапазоне нагрузкиповышается гибкость схем электроснабжения, так как нет необходимостиизменять параметры преобразователяс изменением нагрузки, а также повышается качество преобразованияпараметров на выходе преобразователя, упрощается пропесс преобразования. В связи с тем, что на нагрузкевсе характеристики подводимого тока соответствуют расчетным, а такжесоблюдаются номинальные параметрыподводимого тока и напряжения повышается надежность и экономичностьпредлагаемого устройства.