Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное по фазе и по уровню трехфазное напряжение

8005 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК)5 Н 02 М 5/4 Е ИЗОБ ТЕН ОПИСА АВТО РСК СВИДЕТЕЛЬСТ я к электротехнике ния симметричных от однофазных сежелезнодорожном тках и других отва.учшение массогареобразователя и и, что коэффици едлагаемого пре а на 22% и выш схема предл ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Львовский сельскохозяйственный институт(56) Шидловский А, КМузыченко О. Д, Симметрирующие устройства, - Киев: Техника, 1979. С. 52 - 121.Милях А. Н., Шидловский А. ККузнецов В, Г. Симметрирующие устройства с электромагнитными связями. - Киев, 1969, С, 42.Пославский Б. Т., Ланчина 3. М. Приме-нение линий один провод - земля" // Научн. труды. Т, 56, ЛСХИ, Львов, С. 59.Авторское свидетельство СССР В 1256123, кл. Н 02 М 5/32, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В СИММЕТРИЧНОЕ ПО ФАЗЕ. И ПО УРОВНЮ ТРЕХФАЗНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Изобретение относитс и предназначено для пита трехфазных потребителей тей в сельском хозяйстве,транспорте, лесоразрабо раслях народного хозяйст Цель изобретения - ул баритных показателей и повышение КПД. Исследования показа ент полезного действия и образователя выше анало прототипа на 20%,(57) Использование. в преобразовательной технике для питания трехфазных симметричных потребителей разных напряжений, Устройство содержит инвертор 1 и выпря-. митель 2 с фильтром. Напряжение поступает на фильтр-пробку 4, отфильтровывающую третью гармонику и кратные ей, и через фазосдвигающие 5-7 и усилительно-раэвязывающие узлы 8-10 поступает к управляющим входам тиристоров. Управляющий вход системы импульсно-фазового управления 13 соединен с выходом блока сравнения 11, куда подается напряжение с фильтр. пробки и с угла опорного напряжения 12, К преобразующему устройству подводят однофазное напряжение, а на выходе получают трехфазное симметричное напряжение з прямой последовательности. При подключении к трехфазному напряжению нагрузки мощность передается к ней лишь с однофазной сети. 1 ил. Если перейти к электроснабжению сельскохозяйственных потребителей и лесоразработок по кабельной системе ОПЗ (один провод - земля), то предлагаемый преобразователь как приставка на потребительской подстанции выполнит функции преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное. Такая система электропередачи является наиболее экономичной. На чертеже представгаемого устройстваУстройство работает следующим образом (фиг. 1).Однофазное напряжение О, подведенное к вводу преобразователя в рассечкуфазы А 1 - Аз, можно разложить на три симметричные составляющие. прямой, обратной и нулевой последовательности,Напряжение нулевой последовательностиравно нулю.Основные векторы фазных напряженийпрямой последовательности Од 1 и обратнойпоследовательности Од 2 равны по абсолютОной величине - каждый и совпадают по3фазе с однофазным.Чтобы на выводах устройства А 1, В 1, С 1получить фазные симметричные напряжения прямой последовательности Од 1, Ов 1,Ос 1, необходимо чтобы автономный интвертор 1 тока на выводах Аз, Вз, Сз выдалфазные симметричные напряжения обратной последовательности Од 2, Ов 2, Осз, равОные по абсолютной величине - , и в3противофазе с напряжениями обратной последовательности, полученными от разложения однофазного напряжения О насимметричные составляющие, Такие условия работы преобразователя получим с помощью автоматических систем управленияавтономным инвертором 1 и выпрямителем 2,В эксплуатации однофазное напряжение О может изменяться как по величине,так и по начальной фазе, Синхронно с изме.нением напряжения О должны изменятьсятакже напряжения Од 2, Ов 2, Ос 2, инвертора1, чтобы удержать симметрию трехфаэныхнапряжений прямой последовательностина выводах преобразователя А 1, В 1. С 1,Датчиком, контролирующим симметрию трехфаэных напряжений прямой последовательности Од 1, Ов 1, Ос 1 преобразователя,служит трехфазный согласующе-измерительный трансформатор 3, первичные обмотки которого соединены в звезду, авторичные обмотки - согласно-последовательно в открытый треугольник,Изменение однофазного напряжения Опо величине и начальной фазе приведет кнесимметрии напряжений прямой последовательности на выводах А 1, В 1, С 1 преобразователя, а эта несимметрия изменит повеличине и углу вторичное напряжение управления Оу согласующе-измерительноготрансформатора 3,Напряжение Оу поступает на фильтрпробку 4, где отфильтровывается третья гармоника и кратные ей, Отфильтрованное напряжение Оу подается одновременно всистему управления автономным инвертором 1 тока и в систему управления выпрямителем 2,5 В системе управления инвертором 1 напряжение Оу подается на первый фаэосдвигающий узел 5, который имеет начальныйфиксированный угол 5 - 60, где напряжениевыхода с этого узла повторит тот же сдвиг,"0 что и напряжение Оу,Напряжение выхода с узла 5 подаетсяна усилительно-раэвязывающий узел 8 ивторой фазосдвигающий узел 6. Узел 8 обеспечит усиление напряжения выхода, сдвиг и15 распределение импульсов управления тиристорами инвертора 1, Узел 6, который имеетначальный фиксированный угол 120 относительно фазосдвигающего устройства 5,повторит тот же сдвиг по фазе выходного20 напряжения что и напряжение Оу,Напряжение выхода с узла 6 подаетсяна усилительно-развязывающий узел 9 итретий фазосдвигающий узел 7.Узел 9 обеспечит усиление напряжения,25 сдвиг и распределение импульсов управления тиристорами инвертора 1.фазосдвигающий узел 7, который имеетначальный фиксированный угол 120 относительно фазосдвигающего устройства 6 и30 240 относительно устройства 5, повториттот же сдвиг по фазе своего выходного напряжения, что и напряжение Оу,Напряжение выхода сузла 7 подается наусилительно-развязывающий узел 10, а узел35 10 обеспечит усиление напряжения, сдвиг ираспределение импульсов управления тиристорами инвертора 1.Вследствие сдвига импульсов управления тиристорами инвертора 1 в каждой фазе40 сдвигается на тот же угол, что и однофазноенапряжение О, трехфазное напряжение обратной последовательности ин вертора. Таким образом осуществляется синхронностьизменения по углу трехфазного напряжения45 обратной последовательности инвертора сосновным однофазным напряжением питания преобразователя.Отфильтрованное напряжение Оу подается также в систему управления выпря 50 мителем 2 в блок сравнения 11. гдесравнивается с опорным стабилизированным напряжением, подаваемым с узла 12формирования опорного напряжения, который питается с однофазной сети,55Результирующее напряжение, полученное на выходе блока сравнения 11, подается на вход системы импульсно-фазового управления тиристорами выпрямителя 2, а тактовый вход этой системы связан с выходом формирователя тактовых импульсов 14, запитанного от однофаэной сети.Изменение результирующего выходного напряжения узла сравнения 11 вследствие изменения по величине напряжения Оу вызывает сдвиг импульсов системы управления 13 тиристорами выпрямителя 2, а тем самым изменение выходного напряжения выпрямителя 2, а значит, и величину трехфазных напряжений обратной последовательности инвертора.Так осуществляется синхронность изменения по величине трехфазных напряжений обратной последовательности инвертора с основным напряжением питания преобразователя,На изменение только начальной фазы однофазного напряжения реагирует система управления инвертором, а на изменение только величины однофазного напряжения реагирует система управления выпрямителем 2,Формула изобретения Устройство для преобразования однофаэного напряжения в симметричное по фазе и по уровню трехфазное напряжение, содержащее последовательно соединенные между собой однофазный управляемый выпрямитель с выходнымС-фильтром и трехфазный инвертор, причем первый входной вывод указанного выпрямителя образует первый входной вывод преобразователя, второй входной вывод выпрямителя подключен к второму входному и первому выходному выводам преобразователя, а также блокуправления в виде системы импульсно- фазового управления с управляющими и тактовыми входами и системы управления инвертором, включающей в себя трехфазный распределитель импульсов, своими выходами соединенный с управляющими входами соответствующих ключевых элементов инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения КПД, оно снабжено трехфаэным согласующим измерительным трансформатором, фаэные первичные 5 обмотки которого подключены к выходнымвыводам преобразователя, вторичные его обмотки соединены последовательно, образуя выход трансформатора, широкополосным фильтром-пробкой, выполненным 10 задерживающим гармоники, кратные трем,первый входной вывод преобразователя подключен к первому выходному выводу инвертора, два других вывода которого образуют остальные выходные выводы 15 преобразователя, управляющий вход системы импульсно-фазового управления соединен с выходом введенного блока сравнения, один вход которого подключен к выходу фильтра-пробки, а второй вход соединен с 20 выходом введенного узла опорного напряжения, тактовый вход системы импульсно- фазового управления связан с выходом введенного формирователя тактовых импульсов, запитанного от однофазной сети, 25 выходы системы импульсно-фазового управления подключены к управляющим входам тиристоров выпрямителя, а упомянутый трехфазный распределитель импульсов выполнен в виде трех последовательно соеди ненных фазосдвигающих узлов, причемпервый из этих узлов обеспечивает фиксированный сдвиг на угол 5-6 и своим входом через указанную фильтр-пробку подключен к выходу согласующе-измерительного 35 трансформатора, второй и третий фазосдвигающие узлы обеспечивают фазовый сдвиг на угол 2 л/3, а выходы трех фаэосдвигающих устройств образуют выходные выводы распределителя и присоединены 40 попарно к управляющим входам тиристоровинвертора через введенные усилительноразвязывающие узлы,1800570 Составитель Б. ПославскийТехред М, Моргентал едактор А. Рожкова Корректор ск роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,аказ 1171 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5