Фильтр симметричных составляющих

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам симметрирования режимов многофазных сетей, и может быть использовано в силовой преобразовательной технике для симметрирования системы питающих напряжений, а также для предотвращения в сетях колебаний потребляемой мощности, связанных с изменением нагрузки. Цель изобретения состоит в уменьшении массы и габаритов, упрощении технологии изготовления, а также возможности регулирования входной и выходной мощностей. Устройство содержит трансформатор с вращающимся магнитным полем, магнитопровод которого состоит из двух одинаковых частей 2 и 3 с пазами 4, в которых размещены секции 5 и 6 первичной обмотки и вторичной обмотки. Оси одноименных фазных первичных и вторичных обмоток смещены на 90 эл. град. Концы обмоток одноименных фаз присоединены к активным сопротивлениям. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 542 А1

Ц1) Н 02 J 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4451144/24-07 (22) 30.06.88 (46) 30,11.90. Бюл. N 44 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) Г.А. Коваленко, И.П. Палыга и В.М.Васецкий (53) 621.3 16.76 1.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 6801и7, кл. Н 02 J 3/26, 1977 °

Авторское свидетельство СССР

У 8 17859, кл. H 02 Л 3/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N9 157007, кл. Н 0? J 3/26, 1962. (54) ФИЛЬТР СЖЖГТРИЧНИХ СОСТАВЛЯЙЩИХ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам симметрирования режимов многскЪазных сетей, и может быть использовано в силовой преобразовательной технике

2 для симметрирования системы питающих напряжений, а также для предотвращения в сетях колебаний потребляемой мощности, связанных с изменечием нагрузки. Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов, упрощение технологии изготовления, а также реализация возможности регулирования входной и выходной мощностей. Устройство содержит трансформатор с вращающимся :"агнитным полем, магнитопровод которого состоит из двух одинаковых частей 2 и 3 с пазами 4, в которых размещены секции 5 и 6 первичной и вторичной обмоток. Оси одноименных разных первичных и вторичных обмоток смещены на 90 эл. град. Концы обмоток одноименных Ааз присоединены к активным сопротивлениям. 3 ил.

1б 10542

Устройство содержит трансАорматор

1 с вращающимся магнитным полем, магнитопровод которого состоит из двух одинакових частей 2 и 3 с пазами 4, в которых размещены секции 5 и 6, охватывающие ярмо магнитопровода, первичной трехАазной обмотки 7 и вторичной обмотки 8. Оси одноименных Аазных первичных и вторичных обмоток смещены на 90 эл, град. Концы обмоток одноименных Ааз присоединены к активным сопротивлениям 9, соединенным в звезду. Величины активных сопротивлений должны удовлетворять равенству 40

R=1,5 я М (», где М вЂ” сопротивление взаимоиндукции между Аазными обмотками трансформатора при совпадении их осей.

Мощность, потребляемая нагрузкой на выходе фильтра, определяется выражением

9уг Nz Zн

S =3I Z = — — --=-,— --U

Й, где Z I =R+RI+j Я (L + 2 ) 2 2 Ь 2<р 2

R К2 — активние сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора;

L <, L2 - полные коэААициенты самоиндукции одной Аазы пер(2)

1

В предлагаемом устройстве за счет изменения величини зазора между частями 2 и 3 магнитопровода (например, Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам симметрирования режимов многофазных сетей, и может быть использовано в силовой преобразовательной технике для симметрирования системы питающих напряжений, а также для предотвращения в сетях колебаний потребляемой мощности, связанных с изменением нагрузки, особенно характерных для автономных систем электроснабжения (самолетов, судов и других подвижных объектов).

Цель изобретения — уменьшение мас- 15 сы и габаритов, упрощение технологии изготовления, а также реализация возможности регулирования входной и выходной мощностей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на Аиг. 2 конструкция устройства без активных сопротивлений; на Аиг. 3. — схема соединений секций первичной (вторичной) обмотки. 2с вичной и вторичной обмоток трансформатора;

М,, М вЂ” коэфАициенты индукции между Аазовыми обмотками первичной и вторичной обмотками трансформатора, Полная мощность, потребляемая фильтром из сети, определяется по выражению

Пг

S =ЗБ,Х,=З-"-. (3)

7., Как видно из выражений (2) и (3) с учетом (1), мощность, потребляемая фильтром иэ сети (от генератора), и мощность, которую Аильтр отдает в нагрузку, прямо зависят от величины сопротивления взаимонндукции между первичными и вторичными обмотками трансформатора с вращающимся магнитным полем.

Устройство работает следующим образом, К входным зажимам Аильтра подводится напряжение U (от генератора), а к егo BIIKoiTным зажимам с напряжением П2 подключается симметричная нагрузка.

При сдвиге осей одноименных обмоток на,плюс 90 эл.град. устройство работает как фильтр обратной последовательности. фильтр прямой последовательности можно получить, сдвинув оси одноименных обмоток на минус 90 эл., град, или поменяв вход и выход устройства меСтами °

Мощност ь, не отдаваемая фильтром в нагрузку, рассеивается в сопротивлениях 9.

Мощность, потребляемая Аильтром из сети (от генератора), и мощность, которую фильтр отдает в нагрузку, прямо зависят ат величины сопротивления взаимоиндукции между первичными и вторичными обмотками трансАорматора.

В известном устройстве величина сопротивления взаимоиндукции между первичными и вторичными обмотками неизменна и, следовательно, фильтр потребляет от сети и передает в нагрузку строго определенную, неизменную величину мощности, на которую он рассчитан.

5 161 с помощью картонных прокладок) величина сопротивления взаимоиндукции из меняется в широких пределах. Таким образом, применение предлагаемой конструкции трансформатора обусловило возможность простой перестройки фильтра и использование его при различных величинах входных и выходных мощностей. Технология изготовления предлагаемого устройства проста, так как его трансформатор состоит из двух совершенно идентичных частей, магнитопроводы которых выполнены навивкой ленточной электротехническои стали.

Все секции обмоток также идентичны, а их намотка может быть автоматизи- рована. Расчеты, а также сравнение экспериментальных конструкций трансформатора известного и предлагаемого устройств свидетельствуют о том, что последнее имеет примерно вдвое меньший расход электротехнической стали и обмоточной меди.

0542

Формула изобретения, Фильтр симметричных составляющих, содержащий трансформатор с вращающим-.

5 ся магнитным полем, магнитопровод которого состоит из двух частей с пазами, в которых расположены две сим метричные трехфазные обмотки, каждая из которых сдвинуты на 90 эл.град., концы одноименных фаз которых присоединены к включенным в звезду активным сопротивлениям, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, упрощения технологии изготовления, а также реализация возможности регулирования входной .и выходной мощностей, обе части маг.нитопровода выполнены одинаковыми в виде двух тороидов и прямоуголь20 ным сечением, на соприкасающихся торцовых поверхностях которых выполнены радиальные пазы, в которые уложены охватывающие ярмо магнитопровода секции симметричных трехфазных обмоток.

1610542

ФЫГ. 3

Составитель И.Мирошников

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Иароши

Редактор М.Петрова

Заказ 3742 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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