Симметрирующее устройство для подключения к трехфазной сети

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ . К АВТОРСКОМУ СВ(71) Институт электродинамикиАН СССР(56) Сб. Повышение эффективностиустройств преобразовательной техники.Ч. 3, Киев, "Наукова думка", 1972,с, 335-346.Авторское свидетельство СССРУ 269290, кл. Н 02 Л 3/26, 1968.Шидловский А,К. и Борисов Г.П.Снмметрирование однофазных и двухплечеяых электротехнологических установок. Киев, "Наукова думка", 1977,с, 117.(54)(57) СИМИЕТРИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ К ТРЕХфАЗНОЙ СЕТИпредназначенное для питания магнито"динамических установок с индуктороми электромагнитом, содержащее основной автотрансформатор с отпаиками,выводы которого подсоединены к двумфазам сети и к одному из них подсоединен вывод индуктора и регулируемыйконденсатор, один вывод которого под- .соединен к одной из фаз сети, о т -л-и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью регулирования производительности, уменьшения установленной мощности и повышения надежности устройства, оно снабжено дополнительнымфазосдвигающим автотрансформаторомс отпайками, причем выводы дополнительного автотрансформатора подсоединены один к выводу автотрансформато.ра, к которому подсоединен вывод ин-дуктора, а второй вывод подсоединенк свободной фазе сети, при этом второй вывод индуктора подсоединен к од. С"ной из отпаек основного автотрансфор"матора, у осйовного и дополнительно- Я.го автотрансформаторов выполнены выводы для подсоединения электромагниу дополнительного автотрансфор.вгполнена отпайка для подсоея второго вывода конденсатора.2Наиболее близким к изобретению является устройство; включающее в себя магнитодннамическую установку с электромагнитными .системами индукИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано .при разработке устройств для питания -"усгайовок"иагнйтодйййическбго"типа,778641 Известны устройствадля"симметритора, питающегося от сети с помощьюрования токов трехфазной сети при регулирующего автотрансформатора,подключении к ней магнитодинамическихи электромагнита, включенного на соустайовок, содержащйх электрбмагнит- " -ответствующее напряжение сети непойые системы индуктора и электромагнисредственно без трансформатора. Для та, подключаемые к соответствующимнапряжениям трехфазной сети непосредустранения несимметриитоков и напряжений, возникающих при работе ствеййо"или.через -регулйрующие трансустановкив -различных .режимах, к лнформаторы таким образом, чтобыиапряжейие на системе индуктора опережалопо фазе напряжение на системе электо.ромагнита на 120 .Симметрирование токов сети при =эгбм"производится "с помбщью -сийметрирующйх устройств"с электрическимисвязями, состоящих из регулируемых20 нейным напряжениям сети подключаются регулируемые емкостные и индуктивные элементы,В этомустройстве нет возможности регулирования производительности установки, а при необходимости обеспечения такой возможности в схему необходимо ввести дополнительный ре= емкбстйых"элемейтМ "вклюйеййх=на гулирующий трансформатор. Пульсируюлинейные напряжения этой сетй." "" "ю(йемощности реактивных элементовТакие устройства не обеспечивают . симметрирующего устройства здесь" достаточно высокихпоказателей ка-складываются геометрически, поэтомучества электрической энергии в трех устройство имеет большое количествофазной сети. Например, в случае рабо- "реактйвных регулируемых элементов.ты магнитодинамической установки Все это ухудшает весогабаритные покаЪ реЖййе подогрева металла когда : затели и надежность устройства.к сети. подключена только система ин- Цель изобретения - обеспечениед ктора коэффициентмоййостй" на вхо- З 0 Регулирования производительности магде устройства равен 0 5 (емкостный). нитодинамической установки, а такжет-. .фТакой режйм работы сетй часто бывает симметрии токов и напряжений р х"нежелательным, кроме этого симметри-фазной сети; упрощение и повышениерующие устройства с электрическими надежностиустройства,=" связямиимеют большую установлейнуюЦель достигается благодаря тому,мощность,что симметрирующее устройство дляИзвестны симметрирующие устройст- подключения к трехфазной сети, предва"с электромагнитными связями для назначенное для питания магнитодинаскййетрирования токов трехфазнои" се-мических установок с индуктором итй прй питании двух однофазных нагру- электромагнитом, содержащее основнон40чзок. Соотношение начальйых фаз на- автотрансформатор с отпайками, вывопряжений на этих нагрузках выбирает- ды которого подсоединены к двум фасовия мййймйзайВГ 76 тййдвлен- эам сетии к одному из них подсоединой мощйости симметрирующего устрой- нен вывдд индуктора и регулируемыиства, что требует включения индукто конденсатор, один вывод которого подра с более высоким коэффйцйейтом мощ-соединен к одной из фаз сети, снабже ности-на отстающее по фазе (примерно но дополнительным фазосдвнгающим авиа 110 ) напряжение сети, в то время тотрансформатором с отпайками, при- .как для обеспечения работоспособнос-чем выводы дополнительного автотрансти магнитодинамических установок угол 50 форматора подсоединены: один к выводусдвигафазмежду напряжениями, питаю- автотрансформатора, к которому подсощимй ик электрома 1 йитйые Сйстемы," единен ввод индуктора, а Второй выдолжен находиться в диапазоне 120 вод индуктора подсоединен к одной" йри опережайщем"йапряжеййийа системе из отпаек основного автотрансформаиндуктора, Поэтому применение таких 55 тора, у основного и дополнительногоустройств для подключения-и сймметри- автотрансформаторов выполнены выво - " "т" цю дщявляется неприемлемым.а у дополнительного автотрансформаФ -3786 ра выполнена отпайка для подсоединения второго вывода конденсатора.На фиг, 1 приведена принципиальная схема симметрирующего устройства для питания магнитбдинамической уста новки; на фиг. 2 - топографическая диаграмма напряжений на элементах схемы.Установка состоит из автотрансфор- маторов 1 и 2 и оФпайками и регули руемый конденсатор 3. Автотрансформатор.1, подключенный на линейное напряжение трехфазной сети 0, предназначены для питания системы индуктора 4, что обеспечивает регулируе мьй подогрев металла в установке, автотрансформатор 2 подключенныйна линейное напряжение 0 выполняет роль Фазосдвигающего элемента. Регулируемый конденсатор 3 подключен 20 одним концом к линейному проводу А, а вторым к соответствующей отпайке авторансфориатора 2.Магнитодинамическая установка работает в двух основных режимах: 1) регулируемого.подогрева металла, когда включена только система индуктора;2) разливки металла, когда одновременно включены системы индуктора и электромагнита, При работе установки З 0 в режиме разливки металла система электромагййта 5 подключается одним концом к линейному проводу А (точ-. ка С совпадает с фазой А), а вторым - к соответствующей отпайке авто- трансформатора 2.Прн работе установки в режиме подогрева металла величина реактивной мощности, обусловленная конденсатором 3,служащим для симметрироваиия токов и коипейсации реактивной мощности трехфазной сети, определяется модулем вектора пульсирующей мощносги системы индуктора 4, т.е. 41 4на 180 от аргумента вектора пульсирующей мощности индуктора, что требует обеспечения начальной фазы на-(2)которая получается при коэффициентетрансформации фазосдвигающего автотрансформатора 2, равном(3)е 0 ГЗФур +1где нод коэффициентом трансформацйиавтотрансформаторов здесьи дальщеподразумевается отношение линейногонапряжения на входе автотраисформаторак напряжению между отпайкой, к которой подключается: элемент схемы,и общим выводом автотрансформатора,включенным к линеййому проводу, соот-:ветствующему началу вектора этоголинейного напряжения.При работе установки в режиме. уаэливки металла система электромагнита 5 подключается к отпайке, определяющей необходимое значение началЬнойФазы напряжения на электромагните,что обеспечивается коэффициентомтрансформации автотрансформатора 20 ес 21йй р мМ (4)11, 131+1где- .начальная фаза напряженияна системе электромагнита, необходимая для обеспечения заданной производительности, определяется из кпивоВзависимости электромагнитного. напораот угла сдвига фаз между напряженяями на электромагнитных системах дляконкретной магнитодинамической установки,Модуль и аргумент результирующеговектора пульсирующей мощности системгде ср- аргумент вектора нульсирующей мощности нндуктора;ц - начальная фаза напряженияна индукторе;Щ - Фазовый угол тока;индуктора,:55По условию симметрнрования аргумент вектора пульсирующей мощности этого конденсатора должен отличаться определяют величину реактивной мощности симметрирующей емкости Ще Як) и необходимую (из условия симметриро. вания) начальнуюфазу напряжения для этого режима:л(6) Которую обеспечит соответствующая отпайка автотрансфарматора 2 с коэффициентом трансформации, определяемым выражением (3).Диапазон регулирования производительности установки можно значнтельн 38641 . а .но расшиить,. если для подключенйя питании от отпаек обоих автотрансфорсйстемы электромагнита использовать маторов. отпайки,автотрансформаторов 1 и 2, Использование предлагаемого еим- В этом случае в полуобмоткак авто- метрирующего устройства для питания 7 РансфОРматоров протекают токи, обус магнитодинамической установки обеспе- . ловленные .геометрической. суммой то- чивает по сравнению с существующими коэ индуктора, электромагнита и кон-: устройствами следующие преимущества: дев(.атора по величине не превышающие а) позволяет упростить схему Юоминдальных значений. Обозначив коэф- электроснабжения магнитодинамической Фидиеиты трансформации автотрансфор,установки, уменьшить установленную Маторов 1 К =6 /ц. и 2 Ки умощность силовых элементов, повыся сА Ф (см. Фиг. 1), получим модул исить ее надежность; аргумент. вектора напряжения на элект- б) улучшабт режим работы. питаю- оиагнитеК :.щей сети, повышает коэффициент мощ ц ,. : 15 ности на входе устройства до 1,0- , Ф .в б . . 0,9 (емкостный), что в обычных сИМ 3 1: 1 . 1 1 : метриРУюпрх устройствах достигается щО -(1- -)ф+(- в+ - .в . -Рпри наличии в схеме нестандартных " мй 4 К 2 К, К22 , 14 ндуктивных силовь 1 х элементов1+ 2 :1 : . 20 вГ совмещенйе в устройствеФункК, + К . 1ций симиетрирования и пйтания.магни- зщайсйВ-" в в -1 в . . . (8) .тодинамической установки повыщаег 4 З(1- -,) . .коэФФициент использования оборудования Схемы;ц зааиом значении Мэ и коэфенте транс ормации К, тре уемое енте трап р ц К, требуемое 5 г) использование устройства для значение К определяешься из выражениявок, разливающих метаплы с боль2 :..(9) удельным весом, в случае, когда е й 11). требуется регулирование производи(1- -К)(З "Вэф 1 .тельности, позволяет. поддерживать.диния СВ, на топографической диаграм в процессе эксплуатации установок , йе (Фиг.2).сбответствуетвектору на-максимальную .производительность безпрядения на электромагните прй егодополнительных затрат энергии.А,М,ХодаиичКоррек е аказ 5256 2 ССР ииаб., д Тираж 612 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж Подписи ного комитета ений и открыт 5, Раушская н ропан лс тщ нпо-полиграфическое предприяти жгород, ул.Проектная,