Симметрирующее устройство

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ дц 658654 Союз Советсеа Социалмстмцескмн Республик(5) М. Кл, Н 02 Т 3/ Государставнный камнтет ссср на делам нзабретаннй н аткрытнй) Заявите Ленинградский ордена Трудового Красного Знаме сельскохозяйственный институт(54) СИММЕТРИРУЮШЕЕ ОИ Изобретение относится к области эпектрификации отраспей народного хозяйства, а именно преобразованию и распредепению электроэнергии, и предназначено дпя симметрирования однофазных нагрузок (сварочные трансформаторы, индукционные печи, эпектробытовые приемники эпектрической энергии и др.), подключенных к трехфазным электрическим сетям.Известны трансформаторные симметрируюшие устройства дпя однофазных электротермических установок 1),12.Из известных трансформаторных симметрируюших устройств наибопее близким по исполнению эиектрической схемы является устройство 12). В этом устройстве втооичные обмотки трансформатора вкпючены пЬспедоватепьно, причем две обмотки-соединены между собой согласно, а третья обмотка - встречно. Обмотки, включенные согласно, имеют количество витков в 2 раза больше, чем третья обмотка. Параппепьно обмоткам, вкпюченным согпасно, подсоединены: к одной из них - батарея конденсаторов, а к другойдроссепь, К выходным зажимам последовательно соединенных трех обмотоквкпючена однофазная нагрузка. Существенным недостатком этогоустройства является необходимость изготовпения специапьного трансформатора с неодинаковыми по числу витков обмотками. С изменением нагрузки это устройство не обеспечивает полного симмет рирования режима трехфазной сети. Применение в этом устройстве дросселя, потеря мощности в котором в 5-7 раз больше, чем в конденсаторной батарее аналогичной мощности, значительно снижает КП 11 устройства и диапазон симмегрирования, а также коэффициент мощности трехфазной сети.11 епью настоящего изобретения явпяется упрощение конструкции трансформатора, расширение диапазона симметрирования при изменении нагрузки по вепичине и углу сдвига фаз и повышение КПД. и коэффициента мощности трехфазной сети,658654 4На основании этих выражений г 1 остроены зависимости емкостей С и С от токанагрузки в относительных единицах(фиг. 3), В Качестве базисной емкости.5 ггринята величина Поставленная цепь достигается тем,что в симметрируюшем устройстве, содержащем синовой трансформатор, ковторичным обмоткам которого подключена однофазная нагрузка и два симметрпрующих элемента, подключенных междуфазами, вторичные обмотки трансформатора выпопнены с одинаковым числомвитков, концы двух соседних обмотоксоединены, между собой последовательно,конец третьей обмотки соединен с началомпервой обмотки, оба симметрируюших эпемейта выполнены в виде конденсаторовпричем один конденсатор подключенмежду началами обмоток двух смежныхфаз параллельно однофазной нагрузке, авторой конденсатор подключен одним выводом к обмотке одной из фаз, к которойподключена нагрузка, а второй выводэтого конденсатора подсоединен к начапуобмотки свободной фазы,Замена дросселя конденсаторной батареей позвопяет повысить КПИ устройства на 8-10%, а также увеличить диапазон симметрирования и коэффициентмощности трехфазной сети, Применениеконденсаторных батарей с регулируемой емкостью дает возможность осуществить симметрирование однофазных нагрузок, изменяющихся в широкомдиапазонекак по величине, так и по углу сдвига фаз.На фиг. 1 изображена схема трансформаторного симметрируюшего устройствас последовательно включенной емкостью;на фиг. 2 - схема устройства с параллельно вкшоченцой к третьей обмоткетрансформатора емкостью; на фиг. 3 -зависимости емкостей С и С 2 от вепичины тока нагрузки при различных углах сдвига фаз (в относительных единицах) дпя схемыпредставленной на фиг,1;на фиг. 4 - те же зависимости, что ина фиг, 3, дпя схемы, представленнойна фиг 2,Опя обеспечения симметричной системытоков в первичных обмотках трансформатара, а следовательно, и в трехфазнойсети при изменении сопротивления нагрузки Хи, вепйчина емкостей С и С 2конденсаторных батарей в схеме (фиг.1)допжна регупироваться в соответствиисо следующими выражениями: 2 Ы.Ц .39 Л:, 5 ,Й Ц2 где 1 Э - ток и напряжение нагрузки; ф - угол сдвига фаз нагрузки;э 1М - угловая частота тока. иом.1И Унгдето - номинальный ток нагрузки,НОЮ,Из графика (фиг. 3) следует, что емкости С и С при ггостоянном угле Ч),сг изменением величины нагрузки необходимо регулировать нрямопропорциональнотоку нагрузки,15Схема трансформаторного симметрирующего устройства (фиг, 1) пригоднадпя симметрирования однофазных нагрузок, угол сдвига фаз которых изменяется.20в диапазоне от 30 до 90 (аоЬ ф- 0,866 -О), При этом со сторонй входных зажимов устройство имеет емкостной характер с постоянным коэффициентом мощности, равным 0,866.Для схемы (фиг. 2) аналитическиевыражения емкостей имеют вид: Как следует из графика (фиг,4),характер регулирования емкостей С и Сдпя схемы (фиг. 2) такой же как и дпясхемы (фиг. 1).Схема трансформаторного симметрирующего устройства (фиг. 2) пригоднадпя симметрирования однофазных нагрузок, угол сдвига фаз которых изменяето ося в диапазоне.от -30 до 90 . Эта 46схема может быть использована днясимметрирования однофазных нагрузокс соьр щ 1,0, но по величине установленной реактивной мощности конденсаторных батарей она значительно уступает 45схеме устройства (фиг.1).Использование типового трехфазноготрансформатора с одинаковыми по числувитков вторичными обмотками и конденсаторной батареей вместо дросселя вы- Мгодно отличает предлагаемое трансформаторное симметрирующее устройствоот указанного прототипа, так как,в этомслучае упрощается конструкция и повы Бшается КП 11 устройства на 8-10%.Кроме того, использование регулируемыхконденсаторных батарей расширяет воэможность применения устройства дпясимметрирования переменных однофазныхнагрузок и компенсации реактивной мощности в трехфазных сетях.ФФормула изобретения 5Симметрируюшее устройство, содержащее трансформатор, ко вторичным обмоткам которого подключена однофазная нагрузка и два симметрируюших элемен та, подключенных между фазами, о т - л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повьппения КПО устройства, увеличения коэффициента мощности трехфазной сети и расширения диапазона симметрирования15 вторичные обмотки трансформатора выполнены с одинаковым числом витков, концы двух соседних обмоток соединены между собой последовательно, конец третьей обмотки соединен с началом первой обмотки, оба симметрируюших элемента выполнены в виде конденсаторов, причем олин конденсатор подключен между началами обмоток двух смежных фаз и параллельно однофазной нагрузке, а второй конденсатор подключен одним выводом к обмотке одной из фаз,к которой подключена нагрузка, а второй вывод этого конденсатора подсоединен к началу обмотки свободной фазы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Милях А. Н., Шидловский А. К и Кузнецов В, Г. Схемы симметрирования. нагрузок в трехфазных цепях, Киев, 1973, с. 107-124.2. Патент Франции % 1350762, кл. Н 02 М, 1964.5 У,б Рог Составитель Д, Дементьеваепуришвипи Техрец С. Мигайте Корректорй. Гриценко Рецакт Зака илиап ППП "Патент", г, Ужгород, уп, Проектная,2069/49 Т ЦНИИПИ Госу по цепам 113035, Москва