Устройство для изменения напряжения в сети "емкостной насос"
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изменения напряжения в сети. Технический результат состоит в использовании конденсатора в качестве трансформатора. Устройство для изменения напряжения в сети представляет собой соединение набора конденсаторов или видоизмененный конденсатор для «откачивания» электрической энергии из сети с «трансформированием» питающего напряжения. При этом исключаются недостатки, связанные с изготовлением трансформаторов, требующих больших материальных затрат, и применением дорогого сырья, а также его обслуживанием и необходимостью потребителя подстраиваться под имеющиеся мощности заданной трансформаторной подстанции или иных систем изменения напряжения. Устройство может быть установлено в разрыв линии высокой стороны. Установка конденсатора в цепи влечет повышение cos φ, что благоприятно для цепи в целом. Изобретение не трансформирует электрическую энергию, а как бы откачивает ее из сети. Мощность откачки зависит от емкостей устройства. Для более мощного потребителя требуется большая емкость. Зная необходимые мощности и напряжения потребителя и высокой стороны, легко рассчитать конденсаторы и стандартизировать заявленное устройство в целом. Изобретение позволит значительно снизить потребляемые из сети мощности за счет того, что источник электроэнергии поддерживает в сети не мощность, а гармоники напряжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Известен трансформатор без ферромагнитного сердечника (воздушный) (см. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники. 5-и. - Москва. «Высшая школа», 1981, стр.291).
Известна электрическая емкость (конденсатор) (см. там же, стр.117).
Задачей данного изобретения является использование конденсатора в качестве трансформатора.
Сущностью заявляемого решения является перераспределение энергии накопленной между обкладками конденсатора и подача ее потребителю с заданным напряжением. С этой целью конструктивно измененным конденсатором или набором конденсаторов создается как бы «насос», откачивающий необходимую эл. энергию в сеть потребителя, причем в данном устройстве отсутствуют затраты на создание мощного магнитного потока, которым лишь передается мощность потребителю, а также при использовании конденсатора в качестве трансформатора исключаются потери на нагрев и активные потери.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена схема соединения с конструктивно измененным конденсатором.
На фиг.2 изображена схема из набора конденсаторов.
«Емкостной насос» состоит из: конденсатора высокой стороны С1 (1), или батареи параллельно соединенных конденсаторов, или видоизмененного конденсатора, который включает в себя промежуточные конденсаторы, промежуточных конденсаторов С2(2), С3(3), или батареи последовательно соединенных конденсаторов и конденсатора низкой стороны С4 (4), или батареи параллельно соединенных конденсаторов.
«Емкостной насос» работает следующим образом: конденсатор высокой стороны С1(1) включается в разрыв сети, к обкладкам конденсатора подключаются промежуточные конденсаторы С2(2) и С3(3), к свободным обкладкам которых подключается конденсатор низкой стороны С4(4), причем емкость конденсатора высокой стороны С1 в схеме самая низкая, а рабочее напряжение между обкладками должна соответствовать или превосходить напряжение высокой стороны, для обеспечения безаварийной работы как «Емкостного насоса», так и высокой стороны в целом, конденсатор низкой стороны С4 должен накапливать достаточно энергии, необходимой для работы потребителя, с обкладок которого осуществляется питание потребителя, что зависит от его емкостных показателей.
Конденсаторами С2, С3, С4 откачивается необходимая эл. энергия из сети высокой стороны, причем конденсатор С1 не является для данной цепи нагрузкой, не требует обслуживания, как трансформатор, цена «Емкостного насоса» не сопоставима с ценой трансформатора.
1. Устройство для изменения напряжения в сети, состоящее из конденсатора высокой стороны или батарей параллельно соединенных конденсаторов, к обкладкам которого или которых подается высокое напряжение и подключены промежуточные конденсаторы или батареи последовательно соединенных промежуточных конденсаторов, которые подключены к конденсаторам низкой стороны или батарее параллельно соединенных конденсаторов низкой стороны, имеющего или имеющих емкость, достаточную для накопления электроэнергии, необходимой для работы потребителя, напряжение конденсатора низкой стороны выбирается по напряжению потребителя, напряжение конденсатора высокой стороны выбирается под напряжение высокой стороны.
2. Устройство для изменения напряжения в сети по п.1, отличающееся тем, что конденсатор высокой стороны и промежуточные конденсаторы объединены в конденсатор, имеющий более двух четных обкладок, при этом обкладки конденсатора делятся на внутренние, на которые подается высокое напряжение, и внешние, к которым подсоединяются конденсатор или батарея конденсаторов низкой стороны.
