Устройство для повышения качества напряжения многофазной сети переменного тока

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик У Сви К АВЮее Х 3/18 асударстеенныи иамнСовета Министраа ССаа делам изобретениин открытий(43) Опубликовано 21, 316.761.2 08.77 088 45) Дата опубликован Автор . зобретения А,лен) Заявите нститут электродинамики АН Украинской) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ ПБРЕИЕ ТОКА жений, неустранимость обходимость паимеиения ров п тд М есимметр сложных фильт:чить симметричную многофазную снсте во не только не в моник тока и напряж высшие гармоники(6) Дополнительное к ав (22) Заявлено 22,05,72 (2 с присоединением заявки Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, а именно к устройся вам, устраняющим несимметрию, высшие гармоники и отклонения напряжений многофазной, например трехфазнрй сети.Известно устройство, состоящее из последовательно включенного резистора 1 и стабилитрона. Однако такое устройство целесообразно применить только для стабилизации постоянного, напряжения 1). ОИзвестно также устройство, состояшее из трех пар встречнс параллельно включенных стабилитронов, причем одни концы пар соединены между собой: зажимом нулевого провода, . вторые концы пар И подсоединены к зажимам фазных проводов питающей трехфазной сети. На выходе канадой пары стабилитронов формируется переменное фазное напряжение со срезанной вершиной синусоиды, Появляющаяся при этомо несинусоидальцость переменных напряжений устраняется с помощью трех резонансных фильтров. Недостатками прототипа являются нестабчльность линейных напряжений, недостаточная стабильность фазных напряПредлагаемое устройство позволяет полуеи стабилизированнуюму напряжений; устройсяносит в сеть высших гарения, а наоборот устраняетв многофазных напряжениях,Указанная цель достигается. благодари тому, что устройство для повышения качеств: ва напряжения многофазной сети переменно го тока, содержащее вольтоогранвчиваюший элемент, например стабилитрон, снабжено многофазным выпрямителем н преобразователем числа фаз, причем вольтоограничивазощ" щий элемент подключен к выходу многофаз ного вьшрямителя, подключенного к сети перьменного тока через преобразователь числафаз.Для повышения энергетических характерно тик заяиляемого устройства между входом трансформаторного преобразователя числа фаз и зажимами питающей многофазной сис 568112темы напряжений включен многсраэный дроссель, разделяющий улучшенную и искаженную системы напряжений. С целью сохранения стабилизации многофазной системы напряже-. ний при пониженном питающем напряжении 5 ко входу трансформаторного преобразователя числа фаа подключены одними концами конденсаторные батареи, другие концы которых соединены между собой.На фиг. 1 представлена принципиальная О схема предлагаемого устройства;. на фиг. 2 дан график зависимости выпрямленного напряжения 0 выхода многофазного выпрямителя беа и с вольтоограничивающим элементом от времени 1 ; на фиг, 3 - представлена я принципиальная схема устройства с подклю-, ченными конденсаторами 61.Предлагаемое устройство содержит трех-л фазную сеть 1, трансформаторный преобразователь 2 трех фаз, например в девять, 29 девятифазный выпрямитель 3; вольтоограни- чивающий элемент 4 (стабилитрон), трехфазный дроссель 5, входные Аэ Вэ С и выходные а,3, С зажимы устройства.Устройство работает следующим образол.,)5При симметрии и синусоидальности питаю щих трехфазных напряжений на выходе бло- ка 3 практически отсутствуют пульсации выпрямленного напряжения, Вольтоограничи вающий элемент 4 ограничивает выпрям- зО , ленное напряжение многофазного выпрямителя. Но так как падение напряжения собственно на обмотках трансформаторного преобразователя числа фаз сравнительно мало, то одновременно ограничивается также 35переменное напряжение на входе трансформаторного преобразователя числа фаз, т.е.на тех зажимах Ы, 6, С, которых снимается стабильное и симметричное трехфазноенапряжение, Разность между, величиной пи Отаюшего (А,В,С) и выходного( й,6,С)наприжений выделяются либо на сопротивленияхпитающей сети, либо также на дополнительно включенном трехфазном дросселе 5.При несимметрии и несинусоидальности 45питающего напряжения (зажимы Л, В, С,)на вопьтоограничиваюшем элементе 4 наблюдается стабильное постоянное напряжение,Через вольтоограничнваоший элемент протекают пульсирующие токи удвоенной часто-. ,ты при несимметрии;, пульсации частотой (1- 1) - при наличии симметричных 1 - тыхгармоник прямой последовачх.льности и цычаюшей сети и пульсации частотойЯ+1)при наличны симметричных Я -тих гармоник 55обратной послецоктельностк в пн ающейсати. Э"и нул.,сании тока вызывают в сопротивлениях питающей сети и дросс;аеПЕ,"л.".л 1 ЕННЫ", НаПРЯжЕНИЯ ОСНОВНОЙ И ЬЫСших гармоник, вследствие чего на зажимах Й,б. С имеет место многсфазная системанапряжений беэ высших гармоник и несимметрии,В качестве вольтоограничивающегоэлемента могут быть использованы стабилитроны, аккумуляторы батареи и генераторыпостоянного налряжения с последовательновключенным диодом, специальные нелиней-,ные сопротивления и т.д.Напряжение вольтоограничивающегоэлемента (фиг.2) должно выбираться такимобразом (прямая И), чтобы оно было нижевозможных значений выпрямленного, напряжения, выпрямителя, не нагруженного настабилитроны (кривая 1). Если в какой- томомент времени выпрямленное налряжениеокажется меньше напряжения стабилизации,то устройство выходит из режима стабилизации, симметрирования и поцавлениявысших гарм оник.Подключение многофазной конденсаторнойбатареи к зажимам Ф,Ю,С: позволяет расширить диапазон работы устройства, получить стабильное выходное напряжение призначительном снижении питающих напряжений (до - 4 ОЪ от номинальной величины).Поддержание выходной системы напряженийка заданном уровне при меньших цитакицихнапряжениях объясняется резонанснымиявлениями обмена энергией между дроссвлем" и конденсаторными батареями.Если при проектировании окажется, чтосопротивление сети мало для создания эффекта стабилизации, симметрирования и стабилизации выходных напряжений, то систему с улучшенйым 1 качеством напряжений отъделяют от питаемой с помощью последовательно включенного многофазного дросселя.Иа устройство ые влияет отклонение иколебание частоты в широких пределах(до3 ОМ;Изобретение может быть использованодля создания прецизионных источников питания электроизмерительной аппаратуры,для улучшения качества напряжений автономных многофазных систем (например,инверторов), для улучшения качества напряжений пре,йразоватеией однсфаэного напряжения в трехфазкое, для питанияэлектрокыых микроскопов,. для создания средств испытания и поверки измерителей отклонения,несимМетрии, высших гармоник.Формула изобретения х. Ус.тройсто для повышения качества напряжения многофазиой сети переменного тока,содержащее вольтоограничивьюший элемент,например стабилитрон о т л и ч а ю ш е ес я Ремэ чтс, с целью симметрироьаниянапряжения, подавления высших гармоникПодписноеСовета Министровоткрытийнао., д,та У ударсгвенного к амит по делам иэобреге Москва, Ж, Рау 11303 илиад ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проекчни стабилизации напряжений многофазнои системы, оно снабжено многофазным выпря мителем и преобразователем числа фаз, причем укаэанный вопьтоограничивающий элемент подключен к выходумногофазного выпрямителя, подключенного к сети переменного тока через преобразователь числа фаэ.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения.энергетических характеристик устройства, 10 между входом трансформаторного преобразователя числа фаз и зажимами питающей м.ягофазной сети переменного тока дополнительно включен многофазный дроссепь. 3, Устройство по.и. 2 о т л н ч а ющ е е с я тем, что, с целью сохранения стабилизации многофазной системы каприжений при пониженном питакядем напряжении к входу трансформаторного преобразователе числа фаз подключены выводы конденсаторных батарей, другие выводы которых соединены между собой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР М 154596 кл. Ст 05 Ю 1/56 1962 г.2, Патент ФРГ % 1095388, кл. 21.Д, 43 1968 г