Устройство для питания электрической установки

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 11.Х,1968 (Ле 1289000/24-7)с присоединениек заявки1325994/24-7Приоритет -13,0 аеударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий.1973. БюллетеньОпубликовано 2 Ъ Дх 621.316.72с 088.8) опубликования описания 31 Х.1974 Авторизобрет Д. Музыченко т электродинамики АН Украинской н явител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИПЕРЕМЕННЪМ ТОКОМ, ВЕЛИЧИНА КОТОРОГО НЕ ЗАВИСИТОТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ 15 Изобретение относится к области электрических стабилизаторов тока и предназначено главным образом для питания мощных промышленных установок, цапример электротермических.Известны устройства для питания электри ческой установки с активным и активно-индуктивным характером нагрузки переменным током, величина которого не зависит от сопротивления нагрузки, содержащие для каждой фазы нагрузки конденсаторную батарею дроссель с равными по величине,реактивными сопротивлениями, соединенные с выводами для подключения нагрузки в звезду. Лучи звезды подключены,к трехфазному,источнику напряжения, линейное напряжение которого между первым,и вторым выводами, к которым подключены соответственно лучи звезды с нагрузкой и дросселем, сдвинуто по фазе относительно двух других линейных напряжений на углы,.меньшие 90 эл. град. Однако при питании активных и активно-,индуктивных нагрузок эти устройства:имеют повышенную мощность конденсаторных батарей.Особенность описываемого устройства состоит в том, что в качестве источника напряжения,используют источник, линейное напряжение которого между первым и третьим выводами сдвинуто по фазе относительно линейного напряжения между вторым и третьим вы водами ца угол 90 - 120 эл. град. Это позволяет уменьшцть установленную мощность конденсаторных бата,рей, Причем при питании нагрузки с соэ ср не Выше 0,75 В качестВе источника напряжения цспользу 10 т трехфазную сеть электропитания с нулевой точкой, а тре- ТЬИМ ВЪВОДОМ, К КОТОРОМУ,ПОДКЛ 10 ЧЕН ЛЧ звезды с конденсаторной батареей, служит ее .Нулевой вывод. Прц пцтацсии нагрузки с сов ср 1 О выше 0,75 в качестве цсточццка напряженияИспользуют источник, одно из линейны.с напряжений которого сдвинуто по фазе относительно двух других соответственно ца 30 и 90 эл. град.На фиг. 1 показана принципиальная схемаустройства прц питапи одцофазной нагрузки сов ср не выше 0,75 от сетл с нулевым выводом; на фиг. 2 - вар;ацт реал;зациси устройства при тех же, что ца фцг. 1, условиях, ло прц О трехфазно 11 нагрузке с разделительным согласующим трансформатором; на фцг, 3 - топографическая диаграмма для схемы, показаиной на фиг. 1; ца фцг, 4 - принципиальная схема устройства прц питании однофаз ной нагрузки с сов ср выше 0,75 от трехфазцойсети с преобразозателем напряжении; на фцг.5 и 6 - два варианта,реализации устройства при тех же, что и на фцг. 4, условиях.На чертежах: 1, В, С - фазовые выводы ЗО трехфазцой сети перемецного тока, 0 - цулевой вывод той же сети, Н - нагрузка, Др -дроссель, К - конденсатор (на фиг. 2 дроссели и конденсаторы, включенные в разные фазы, соответственно ЛРь ЛР 2, ДРз и К К 2 Кз)РТ - ,разделительный трансформатор, ПР - 5преобразователь трехфазпой симметричнойсистемы напряжений в трехфазную несимметричную (см. фиг, 4), ТТ - трехфазный трансформатор (см. фиг. 5), АТ - автотрансформатор (см. фиг, 6), а, а, с - фазовые выво Оды несимметричного трехфазного источниканапряжений (см. фиг. 4 - 6).Работа такого устройства заклсочается втом, что при настройке дросселя и конденсаторной батареи в резонанс ток в нагрузке не 15зависит от величины ее сопротивления. Припитании мощной нагрузки опа соединяетсяс настроенными в резонанс дросселем и конденсатором в звезду, выводы, которой питаются от трехфазиой сети переменного тока. Однако прои активно-индуктивной нагрузке установленная мощность такого устройства (отношение суммарной мощности реактивных элементов - конденсатора и дросселя - к оминальной мощности нагрузки) весьма значительна. В частности, при сов ср нагрузки0,5 - 0,7 это отношение составляет 2,88 - 2,34.При этом удельный вес мощностей конденсаторов и их стоимость особенно велики. В результате стоимость таких устройств очень возрастает, особенно при низких коэффициентахмощностей,,При подключении же лучей звезды к несимметричному трехфазному источнику напряжений сумчарная установленная мощность(и стоимость) реактивных элементов значительно снижается,В случае, если коэффициент мощности мал(не превышает 0,75), конденсаторные батареи 40 подключаюгся,к нулевому выводу трехфазной сети (см. фиг. 1 и 2), Топографическая диаграмма (см. фиг. 3),иллюстрирует эту схему. Здесь векторы напряжений (соА, (сов (сос совмещены с расположением элементов схемы. 45 Показаны положения общей точки соединения элементов в звезду в номинальном режиме работы при различных фазовых углах нагрузки= 0; - ; -. Эта схема применяется и при6 3/50 сов ср выше 0,75 (по сравнению с симметричной системой питания она все,равно дает пре,имущество). Если же сов ср нагрузки 0,75 - 1 (что соответствует фазовосчу у.глу нагрузки 41 - 0), пользуются схемами, изображенными па фиг. 4 - 6. Здесь ПР - преобразователь симмегричной трехфазной системы напряжений в трехфазную несимметричную со сдви. гом ъсежду линейньвси напряжениями на выходе 30 и 90. Такой преобразователь может быть выполнен в частности по схемач, данным,на фиг. 5 и 6. В первом варианте в качестве источника напряжения с указанным сдвигом по фазе между линейными напряжениями используется трехфазный силовой трансформатор, первичные обмотки которого соединены в треугольник и подключаются ,к трехфазной симметричной сети, две вторичных соединены концами, а конец третьей под соединен к началу второй; во втором варианте источник напряжения выполняется на основе однофазиого автотрансформатора со средним вьгводом, подключенного крайними выводами к двусм фазам трехфазной симметричной сети, причем два вывода источника образованы одним,из крайних и средним выводами авто- трансформатора, а третий вывод источника подключается к не связанной с автотрансформатором фазе трехфазной симметричной сети.Предмет изобретения1. Устройство для питания электрической установки переменным током, величина которого не зависит от сопротивления нагрузки, при активном и активно-индуктивном харак тере нагрузки, содержащее для каждой фазы нагрузки конденсаторную батарею и дроссель с равными,по величине реактивными сопротивлениями, соединенные с выводами для подключения нагрузки в звезду, лучи которой подключены к трехфазному источнику напряжения, линейное напряжение которого между первым и вторым выводами, к которым подключены соответственно лучи звезды с на. грузкой и дросселем, сдвинуто по фазе относительно двух, других линейных напряжений на углы, меньшие 90 эл. град., отличающееся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности конденсаторных батарей, в качестве источника напряжения использован источник, линейное напряжение которого между первым и третьим выводасми сдвинуто по фазе относительного линейного напряжения между вторым и третьим выводами на угол 90 - 120 эл. град.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что при питании нагрузки с сов ср не выше 0,75 в качестве;источника напряжения использована трехфазная сеть электропитания с пулевой точкой, а третьим выводом, к которочу подключен луч звезды с конденсаторной батареей, служит ее нулевой вывод.3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при питании напрузки с сов ср выше 0,75 в качестве, источника напряжения ис 1 пользован источник, одно из линейных снапряжений которого сдвинуто по фазе относительно двух дру тих соответственно на 30 и 90 эл. град.4. Устройство по п, 3, отличающееся тем, что в качестве источника напряжения с указанным сдвигом по фазе между линейными напряжепиями использован трехфазный силовой трансформатор, первичные обмотки которого соединены в треугольник и подключаются к трехфазной симметричной сети, две вторичных соединены концами, а конец третьей подсоединен к началу второй.5. Устройство по и. 3, отличающееся тем, что источник напряжения выполнен на основе383038 РТ А В С Л Б однофазного автотрансформатора со средним выводом, подключенного крайними выводами к двум фазам трекфазной симметричной сети, причем,два из выводов источника образованы одним из крайник и средним выводами авто трансформатора, а третий вывод источника подключается к не связанной с автотрансформатором фазе трекфазной симметричной сети.Приоритет по пп. 3 - 5 исчислять с 24 апреля 1969 г.383038 Составитель А. Обухная Техред Е. Борисова Корректор Е. Хмелева Редактор Т. Загреб Изд.602ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений Москва, Ж-З 5, Раушска аказ 640 пое. Харьк. фил. пред. Патент сУа Тираж 768 ПодиСовета Министров СССРоткрытийнаб., д. 4/5