Преобразователь трехфазной системы напряжений в двухфазную

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике. Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей, трудоемкости изготовления и повышение КПД при одновременном обеспечении равенства по величине фазных выходных напряжений и неизменного углового сдвига их фаз при изменении в широких пределах симметричной нагрузки. Устройство содержит пространственный трехстержневой магнитопровод 1 с расположенными на нем входными фазными обмотками 2-4 и выходной двухфазной обмоткой, состоящей из частей 5-9. Число витков в фазах соответствующих обмоток равно. Части 8,9 и 6,7 выходной обмотки имеют соответственно равное между собой число витков. На одном из стержней размещена часть 5 выходной обмотки, а на двух других - части 6,8 и 7,9 соответственно. Один вывод части 5 образует общий выходной вывод, а к ее другому выводу подключены две ветви, состоящие соответственно из частей 6,9 и 8,7 и расположенные на двух других стержнях. Использование части 5 в качестве общей для обеих фаз выходной обмотки обеспечивает уменьшение массы этой обмотки и уменьшение потерь энергии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (5D 4 Н 02 M 5 14

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4286429/24-07 (22) 17.07. 87 (46) 23.04. 89. Бюл. У 15 (72) В.В.Сазонов (53) 621. 314.254(088. 8) (56) Бамдас А.N. и др. Статические электромагнитные преобраз ователи частоты и числа фаз. И., ГЭИ, 1961, с. 179.

Авторское свидетельство СССР

У 598197, кл. Н 02 М 5/14, 1976. (54) ПРЕОБРАЗ АТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОЙ СИСTEMbI НАПРЯЖЕН1й-. В ДВУХФАЗНУЮ (57) Изобретение) относится к электротехнике и мой1ет быть использовано в преобразоват и технике. Цель изобретения сн массо габ аритных показ ателей. емкости изготовления и повьппе КПД при одновременном обеспеч равенства по величине фазных в ых напряжений и неизменного угл сдвига их фаз

1474811

V< 4Ь, V<

Г3 w, 8 при изменении в широких пределах величины симметричной нагрузки. Устройство содержит пространственный трехстержневой магнитопровод 1 с расположенными на нем входными фазными обмоткаья 2-4 и выходной двухфазной обмоткой, состоящей из частей 5-9.

Число витков в фазах соответствующих обмоток равно. Части 8, 9 и 6, У выходной обмотки имеют соответственно равное между собой число витков.

На одном из стержней размещена часть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматике, измерительной и преобразовательной технике.

Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей, трудоемкости изготовления и повышения КПД при одновременном обеспечении равенства по величине фазных выходных напряже- 10 ннй и неизменного углового сдвига их фаз при изменении в широких пре" делах величины симметричной нагрузки.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма ЭДС, 1

На стержнях пространственного трехфазного магнитопровода 1 размещены входная трехфазная обмотка, 20 включакщая в себя фазные обмотки 2-4 с одинаковым количеством витков, которые могут быть соединены звездой или треугольником (на фиг. 1 показано соединение звездой) и выходная 25 обмотка, состоящая из пяти частей

5-9. Количество витков части 5 пропорционально cos 45, количество вит / ков в частях 6 и 7 одинаково и пропорционально cos 15О, а в частях 8 и 30

9 одинаково и пропорционально соз. 75

К части 5 в две ветви присоединены последовательно по две части выходной обмотки (части 5 и 7 в одну ветвь, части 6 и 8 †. в другую), размещенные на разных стержнях, причем большие части по. количеству витков.(6 и

У) включены встречно, а меньшие (3 и 9) — согласно, 5 выходной обмотки а на двух дру-

I гих — части 6, 8 и 7, 9 соответственно. Один вывод части 5 образует общий выходной вывод, а к ее другому выводу подключены две ветви, состоящие соответственно из частей 6, 9 и

8, 7 и расположенные на двух других стержнях. Использование части 5 в качестве общей для обеих фаз выходной обмотки обеспечивает уменьшение массы этой обмотки и уменьшение потерь энергии. 2 ил.

Преобразователь работает следующим образом.

Так как в предпагаемом устройстве соблюдается равенство витков в фазах, а соотношение количество витков частей выходной обмотки соответствует выражению

<<< < ° 1<< +08W ° 1<< +W соз 15 . Соз 45 е ,соз 75, то. фазные напряжения на выходе уст ройства должны быть равными по величине и сдвинутыми на угол й/2 при симметричном изменении величины и характера нагрузки., Действительно, при подаче на выводы А, В, С входной обмотки 2-4 симметрично трехфазного напряжения в частях выходной обмотки 5-9 наведутся электродвижущие силы.

V<

Е6 ЕТ б 8 9

43. W, где Е ...Š— ЭДС частей выходной обмоткиЧ, - напряжение на входной обиэтке;

W, — количество витков фазы входной обмотки

Wz-W> †. количество витков частей 5-9 выходной обмотки.

Фазные ЭДС выхбдной обмотки получаем геометрическим сложением ЭДС частей выходной обмотки (фиг, 2).

1474811

cos 15 +соя 75 cos 45 п Х

cos 45 со s 15 + со s 75

cos 45 и

2 соя 45 соя 30

Количество витков выходной обмотки равно 45 и 6+ ГЗ

W +W +W +W +W чу+и+ — = — — и

6 я 7 9 3 3 т.е. имеет место, уменьшение количества витков выходной обмотки.

Уменьшение количества витков выходной обмотки приводит к снижению трудоемкости намотки катушек устройства. Надо отметить уменьшение числа соединений частей выходной обмотки, что тоже ведет к снижению трудоемкости изготовления преобразователя.

Учитывая сдвиг фазных токов выходной обмотки, равный /2 приходим к

Ea =.Е,-Е7 +Е „

Е =Е,-Е6+Е9 1

6о

При указанном выше соотношении количеств витков частей выходной обмот5 ки фазные напряжения холостого хода равны по величине (Е,-Е6, ) и перпендикулярны (Eaol E 60 ) Если на входную обмотку устройства подано симметричное трехфазное напряжение, то при одинаковой по величине и характеру нагрузке фаз выходной обмотке фазные напряжения равны по величине и сдвинуты на угол > /2. Причем это положение соблюдается при изменении величины симметричной нагрузки выходной обмотки от режима холостого хода до режима короткого замыкания.

В данном устрой ст ве количе ст во витков выходной обмотки на соответствующем стержне в )3 меньше по сравнению с количеством витков выходной обмотки на каждом из двух других стержней. 25

Обозначим сумму витков частей выходной обмотки с количеством витков о о пропорциональным cos 15 и cos 75 буквой и.

Количество витков Х в части, проо порциональной cos 45, определим из пропорции выводу, что величина тока в общей части выходной обмотки больше фазного в 12 раз.

Уменьшение общего количества витков выходной обмотки и то обстоятельство, что для нормальной работы преобразователя сечение провода общей части фаэ выходной обмотки должно быть в -Г2 раз больше сечения провода каждой фазы выходной обмотки в отдельности, приводит к тому, что расход провода на выходную обмотку снижен.

Следовательно, снижены масса выpoäíoé обмотки и ширина окна магнитопровода под обмотки.

Уменьшение массы проводникового и магнитного материалов в конструкции устройства при сохранении прежними значений удельных загрузок активных материалов ведет к уменьшению потерь в меди и в стали, те. к повышению

КПД устройства.

Формула иэ обр ет ения

Преобразователь трехфазной системы напряжений в двухфаз ную, содержащий пространственный трехстержневой магнитопровод с расположенными на его стержнях соединенной с входными выводами для подключения питающей сети трехфаэной входной и соединенной одними выводами с выходными выводами двухфазной выходной обмотками, выполненными с пофазно одинаковым количеством витков, каждая фаза выходной обмотки состоит из частей, размещенных на разных стержнях магнитопровода, количества витков котоо о рых относятся как cos 15:cos 45 о

: соя 75, причем часть обмотки, проо порциональная со s 15, включена встречно последовательно по отноше-. нию к другим частям, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей, трудоемкости иэ готовления и повышения КПД при одновременном обеспечении равенства по величине фаэных выходных напряжений и неизменного углового сдвига нх фаэ при изменении в широких пределах величины симметричной нагрузки, выходная обмотка вьг полнена из пяти частей, из которых часть обмотки с количеством витков, о пропорциональным cos 45, р аслоложенная на одном из стержней магнитоСоставитель Л. Устинкина

Редактор С.Патрушева Техред .Л.Сердюкова Корректор Э, Лончакова

Заказ 1908/55 Тираж 645 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 !4748 провода, является общей дпя двух фаз исходной обмотки, причем один вывод этой. части образует общий выходной вывод, а к ее другому выводу подкпю чены свободными выводами две ветви, образованные остальными частями выходной обмотки так, что каждая ветвь включает две посдедовательно встречно включенные части, имение разное количество витков и расположенные на разных, из двух других, стержнях магнитоп ро в од а.