Регулируемая система электропитания

Союз Советскм Социалнстичеовз РеспубликО Гесударетееины 9 квмитет СССР во делам изабретвний и ОтнРютий. Д, Дегтя 1) Заявител роизводственнэе объединение "Тех химпр(54) РЕГУЛИРУЕМАЯ СИСТЕМА ЗЛЕКТРОПИТАНИ Изобретение относится к устройствам для регулирования потребляемэй электроэнергии и может быть испэльзэвано для регулирования мощности, поступающей от трехфазного источника питания к нагрузкам, соединенным в треугольник.Известны регулируемые системы электропитания, в которых регулирование мощности, потребляемой нагрузкой, осуществляется при помощи автэтрансформаторов, магнитных усилителей или индукционных регуляторов 11 .Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является регулируемая систеМа электропитания нагрузок, соединенных в треугольник, содержащая трехфазный источник питания, тэк эт которого .подводится к нагрузке через регуляторы напряжения 21 .Общей особенностью известных регулируемых систем электропитания является то, что ток, потребляемый,нагрузкой полностью проходит через регуляторы мэщнэсти, Пээтэму установочная мощность регуляторов должна быть не меньше максимальногэ значещи мощности, потребляемой нагрузкой, потери электроэнергии в регуляторах мощности относительно ведики, коэффициент мощности ( соя) регулируемой системы электропитаний значительно ниже единицы, так как он зависит от соотношения величин активной мощности, проходящей через регуляторы, ф и реактивной мощности этих регуляторов(для случаев регулирования мощности при помощи автотрансформаторов, индукционных регуляторов и т,й.) или от глубины регулирования напряжения (для случаярегулирования мощности при помощи тиристорных регуляторов напряжения, магнитных усилителей и т,п.).Белью иаобретения. является снижение потерь электроэнергии путем снижения Яустановочной мощности регуляторов, Это достигается тем, что в тредлагаемой регулируемой системе электропитания нагрузок, соединенных в треугольник, содер857519 жащей трехфазный источник питания и регуляторы моп 1 ности,включенные между источником питания и нагрузками, каждый из регуляторов мощности подключен к средней точке плеча соответствующей наг-рузки, при этом вершины треугольника нагрузок подсоединены непосредственно к источнику питания.На фиг. 1 приведена принципиальная схема регулирования описываемой системы 1 д электропитания; на Чмг. 2 - векторная диаг-, рамма токов нагрузкина фиг. 3 - принципиальная схема (пример конкретного выполнения) регулируемой системы электропитанияНагрузочные резисторы 1-8 (см. фиг. 1) соедичены в треугольь",1 к, к вершинам которо о (зажимам 7 -,) непосредствеллно подкРР)ючен трехфазны)1 1 лсточник питания (фазы А, В, С). К средним токам каждого плеча треугольника нагрузок (зажимам 10- 2 О 12) трехфазный источник питания (фазы А, В) С) ПОдключеч ч 8 р 8 э регуляторы 13 3.5 мощности так, чтобы к средней точке (зажиму 1 О) резисторов 3, и 2, питающвхся по фазам А. и В непосредственно от источЯ : ника питания, была подведена фаза С через регулятор 3 3, к средней точке (за-, жиму 11) резисторов 3 и 4, питающихся по фазам В и С непосредственно от источника питаниябыла подведена фаза А через регулятор 14, а к средней точке (зажиму 12) резисторов 5 и 6, питающихсяпо фазамС и А непосредственно от ис, точника питаниябыла подведена фаза Вчерез регулятор 15.35Когда регуляторы 13 - 15 отключены, каждая пара резисторов 3. и 23 и 4,5 и 8 включена последовательно, а когдарегуляторы вклюР 1 ены,торов 3. и 4 Р 2 и юэ, 3 и 6 включенаР паГ49 раллельно. И1 аким образом, от источника питанияпо фазе А течет линейный ток, в четырераза больший первоначального тока 3Отсюда следует, что и потребляемая наг- Яруэкой мощность возрастает также в четыре разаПоловина мощности проходит через регуляторы 13 - 15 через зажимы 10 - 12,а другая половина проходит непосредственЕсли принять, что сопротивления резисторов 1 - 8 одинаковы и равны Р то общее сопротивление нагрузки между фазами изменяется в пределах от 2 Р (при отключенных регуляторах 13 - 15) до Р/2 ( при полностью открытых регуляторах), т.е. в четыре раза, Соответственно изменяется потребляемая вагру:- кой" мощность.При откл 1 оченных регуляторах 13 - 15Рчерез резисторы 1 - 8 протекают фазные токи 3 - 3 . От источника питания при этом протекак)т линейные токи 3, В резисторах 1 - 6 выделяется мощность Р , равная 1 у 73 333 р, р где О - линейное напряжение источникаА питания;( 3 - линейный ток От источниЯка питанияРКогда сопротивления резисторов 1 - 8(равны между сОбой) линейные токи такжеРравны между собойт,е. 3 = ".Р)4 = 1 = 34 "Б 6 При включенных регуляторах 13 - 15 к резистору 1 прикладывается линейное напряжение ).)и ток 3 , протекаю 4 Сщий через резйстор 1, увеличивается в два раза по с)авнению с первоначальным фазным Током ,) и тстат От токаоЗпо фазе на ЗО, Через резистор 2Рпротекает ток 31, по величине также вдвое болывий первоначального тока 3о но Опережающий его по фазе на ЗО . Через регулятор 13 при этом протекает ток 2, равнъ)й геометрической сумме токов ) и 3 и по величине равный уд 1военному эначенйю первоначального линейного тока )Аналогично) через резистор 3 протекает ток 3, , через резистор 4 - ток3 . , через резистор 5 - ток 3 и чеь 12 реэ резистор 8 - ток, 3 которые по своим величинам вдвое больше первоначальных фаэных токов 3 и 3 и поо фазе отстают или опережают их на ЗО,Линейлы 8 тОки источника питаБР(ля) про текающие через зажимы 7 - 12, равны соотв тственно геометоической сумме.то 7 8) 8 10) Я 1 в 12) Ц б 1 и) . а по своей величине равны удвоеннолинейных токов Если вести рассуждения Относительно одной фазы (например, фазы А), то, когда регулятор 14 полностью отключен, от источника питания протекает ток Э, Когда же этот регулятор полностью включенто через зажим 7 протекает ток ;) , равный по величине 2 )4 , В то же время через зажим 11 от источника питания через регулятор 14 протекает линейный ток ,31равный геометричьР Рской сумме токов 3 и д и по вели 1 О лл чине равный удвоенному значению тока3 ф Рно от источника питания к нагрузке череззажимы 7 - ОеВ промежуточных режимах, когда регуляторы 13 - 15 включены частично, мэ)п=ность, пэдводимая к резисторам 1 - 6непосредственно эт источника питания,больше мощности, подводимой к нагрузкечеРез РегУлитоРые Разница междУ этимимо)цностям) постепепно уменьшается пэмере Включения регуляторов 13 - 15,На фиг. 3 приведен пример конкретного выпо)1 нения регулируемой системыэлектропитания, применяемой для злектрообо рева стекловаренной печи, при распоЛЭЖ 8 НИИ ЭЛЕКТРОДОВ В ОДИН РЯД) ГД 816 - электроды, установленные в стекломассе;17 и 13 - автоматические Выключателии О П"Ессс)ОЧВТЕ 1 се21 - тр)ст 0)1 ый трехФаз)ътй ре)"лятэриаиряжееця типа Р.Г 1" - 330-ОСоеИзэбретен)е эбладае следуюшми пре)цес 1 Вам,Так как через регулягэр . 13 - 15протРкает ток максималь)ая велич)1 наторогэ пропэоциэнальн 9 половин" макси)Баль 11 ой мэ,-яви) ст)у гОЯ) ебля ем ой нагоз-:чкой, то установочная мощность регулято рОВ мэ)кет быть принята равной половинеэтОЙ макси мель)эй мэцности,УМЕНЬШЕНИР УСТаНЭВЭЧНЭЙ .Э)ЦЯОСТ 1регуляторов 1 озволяет уиеньшить стоиМОСТЬ СИСТЕМЫ,Общий козфф)циент мэдхнэсти 1 ред)1 агаемой регулируемой системы электропитания намного выше коэффициента моцностц известных систем, Это эбъясняется тем, что коэффициент моцнэстя установки зле:1 рэз 8 ргця к)тэээй и дводц 1 -ся к нагрузкР непосредственно эт цстэчника питания (сядравен единице.КоэффИЦИЕНТ МЭ)ЦНОСТИ УСТННОВцр ЗЛВКТроэнергия которой проходит через рег-.ляторы 13 - 15сс)5 Р ), меньше единицы.В случае полного включения и полного отключения регуляторов 13 - 15 обцяЙ )эзффициент мэпности системы так)ие равен единице. И промеж)точных режимак коэффициент мощности всей системь меньше един)цы но намнэГО Выш 8 ко Ю за)пяета мощности известных систем .Вследствие применения регуляторов13 - 15, установочная мощность которых вдвое меньше, чем у применяемых ранее, соответственно у-м 81 ь 1 наются потери злект рознергии в них и повышается КПЛ систеМыеУвеличен 18 КяИ и кОзффициента мэ)цкости системы приводит к снижению реактивых ц активных пэт 8 рь В птаюпей И сети 1 ледоватэгьо к Освэбожденюдополнительной мо)яности энергии для пита:)сргх пэ)ебитпсй злекрозъ гниф.ьрм)лаизэбпетениЯР 81-)л)руеая се:тема электропитанияНаГ)УЗОКс СЭЕД)1 ненНЫХ В ТРЗУГОЛЬНИК, СО 25Д 8 Р)сащаЯ ТЭЕХфаЗНЫЙ ИСТОЧНИК ПтанИЯОЕ 11 ЛЯТЭПЫ МО 1 ЦНЭСТИ) ВКЛ 10 ЧЕН)1 Ы МЕЖДУ ИСТОЧНИКОМ ПИТаНИЯ И НассРУЗК 81 ИЭ ТЛ И Ч а 10 Ц а и С ЯТЕМ) ЧТО) С Ц 8лью сни)кечця поОГь злекч рээпергии пу, Йтем сни)кения устанэвэчнэй мэ)1 ости ре-ГУЛУЯРЭ)В Каждый ИЗ РОГсЛЯТОРЭВ МОКЧВэс)и подключен к сведней точк 8 плечаЭОТВРТСВ")ЮЩей 1 ВГРУЗКи ПРЦ ЗТОМ ВВР. мШИ.ы)зуго)1 ЬННКа НаГруЗОК ПЭДСОЕДИН 8 сНЫ -) ОС)едст)е ПО К ИсТОЧИк Пцтаичяе11 СТЭЧИКИ 1 ПфОРМЩИБ) ПОЦНЯТЫ 8 ВОВНЦанце ПРИ ЗКСЦ 8 УТ 1 З 81. Пркажиск)1)1 А, Я, Методы проектирования электрических и плозменноЗЛЕХРЯсЕСКХ СтзклоеаР 8 ННЫХ ПЕЧЕК Сборник трудов ОЯЦ) =)ТХИМ МХП, вып.1)с УУу 2 е 1)сваннук Бе 1: ЛяПМа Рс Ле) Руннов Б, Я, тирстэ,. и магьитныестаэцлцзатэ;. ь НРря)енц:., М"Энергия,1868, с. 78.113035 ушская илиал ППП Патентф г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 8 ПИ Государствен о делам изобрет Москва, Ж,6го комитний и отПодписиета СССРрьггийнаб., д, 4/5