Автоматический трехфазно однофазный фильтросимметрирующий нормализатор переменного напряжения


 


Владельцы патента RU 2529195:

Василенко Валерий Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к области электротехники и содержит трехфазный трехстержневой трансформатор, обмотки которого соединены встречно в зигзаг. Свободные выводы первых обмоток подключены к входным зажимам, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую нулевую точку для подключения однофазных нагрузок. В две фазы обмоток трёхстержневого трансформатора введены вольтодобавочные обмотки, обеспечивающие повышение или понижение напряжения питающей сети соответствующих фаз и выводы которых соединены с автоматическим переключателем фаз. Автоматический переключатель фаз соединен также с входным выводом первичной обмотки третьей фазы, а также с нулевым выводом первичных обмоток, включенных в зигзаг и выходными зажимами нормализатора. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.

Известен однофазный стабилизатор переменного напряжения, (1). Недостаток - при больших мощностях - значительная несимметрия напряжений в трехфазной системе электроснабжения.

Известен трехфазно однофазный симметрирующий трансформатор, содержащий входные зажимы и выходные зажимы, трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в «зигзаг» и две вторичные обмотки (2).

Недостаток - большая установленная мощность симметрирующего трансформатора и отсутствие нормализации напряжения на выходе при отклонении питающих напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трехфазное симметрирующее устройство, между входными и выходными зажимами, в котором включен трехфазный автоматический выключатель, а к выходным или входным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого включены встречно и соединены в «зигзаг» (3).

Недостаток - значительные отклонения однофазного напряжения на выходе при входных линейных напряжениях, отличающихся от номинальных.

Цель изобретения - обеспечение бесперебойного и качественного электропитания для особо ответственных однофазных и нормализация однофазного напряжения при отклонениях напряжений питающей сети.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы А, В, С, для подключения питающей сети и выходные зажимы для подключения однофазной нагрузки, а к входным зажимам подключен трехфазный трехстержневой трансформатор, две первичные обмотки которого соединены встречно последовательно в «зигзаг», при этом входной вывод первичной обмотки одной из фаз непосредственно, а водные выводы двух других первичных обмоток через введенные вольтодобавочные обмотки, обеспечивающие повышение или понижение напряжения питающей сети соответствующих фаз, соединены со входами автоматического переключателя фаз, который также соединен с нулевым выводом первичных обмоток, включенных в «зигзаг» и выходными зажимами нормализатора напряжения.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А, В, С и выходные зажимы для подключения однофазной нагрузки L и N2, трехфазный трехстержневой симметрирующий трансформатор 1, имеющий первичные обмотки 2, 3, и включены встречно в «зигзаг» с обмотками 3, расположенными на других стержнях. Первые свободные выводы первых обмоток 4 соединяются с входными зажимами фаз А, В, С, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку и являются нулевым выводом для подключения однофазных нагрузок N2. В две фазы трансформатора введены две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки 5 и 6, фаз А и С, выводы которых вместе с выводом от первичной обмотки 4 фазы В соединены со входом автоматического переключателя фаз 7. Автоматический переключатель фаз включает электронный переключатель фаз 8, например, типа ПЭВ 301 и контакторы 9, 10, 11 с катушками управления 12, 13, 14, соответственно электромеханические или электронные. Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство, нулевым выводом для подключения однофазных нагрузок служит нулевой вывод N2 встречно включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2, 3 трехфазного трехстержневого трансформатора 1. При таком включении первичных обмоток в зигзаг трехфазный трансформатор имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, т.е. обеспечивает создание устойчивой нулевой точки симметрирование фазных напряжений и фильтрацию гармоник токов нулевой последовательности. Известно, что при таком включении обмоток сопротивление нулевой последовательности определяется параметрами короткого замыкания его трансформаторных элементов. При предлагаемом включении вольтодобавочных обмоток 5,6 к соответствующим фазам A1, C1, даже при значительных отклонениях входных линейных напряжений, можно всегда обеспечить на одной из фаз напряжение, соответствующее установленным нормам и ГОСТ 13109 - путем установки соответствующих порогов минимального и максимального напряжения - и в данном случае электронным переключателем 8 типа ПЭВ301, входящим в состав автоматического переключателя фаз 7. Так, например, если повышенными являются входные линейные напряжения, то напряжение между N2 и АС1 будет понижено в соответствии с коэффициентом трансформации т. е. соответствовать норме, что вызовет срабатывание контактора 11, а напряжения между N2 и В1 и A1, не соответствующими норме, в данном случае более повышенными. Если входные напряжения будут пониженными, то напряжение, соответствующее норме, будет между N2 и А1,что вызовет срабатывание контактора 9, а напряжения между N2 и В1 и C1 будут пониженными. Если входные напряжения близки к номинальным, то в норме будет напряжение N2B1, что вызовет срабатывание контактора 10, а напряжение между N2A1 будет повышенным, a N2C1 пониженным. Напряжение на вольтодобавочных обмотках рассчитывается исходя из предполагаемых порогов по переключению по минимальному и максимальному напряжениям.

Нормализация однофазного напряжения обеспечивается путем автоматического переключения, с помощью автоматического переключателя фаз, контакторов или полупроводниковых коммутаторов, на напряжение той фазы симметрирующего трансформатора, на выходе которой это напряжение соответствует норме, и пределы которого по минимальному и максимальному уровню установлены электронным переключателем фаз 8. Если входные линейных напряжения значительно занижены или завышены, то обе вольтодобавочные обмотки 5 и 6 обеспечивают повышение напряжения на выходе или понижение при повышенных напряжениях питающей сети. Это достигается различием в коэффициентах трансформации.

Такое выполнение автоматического трехфазно-однофазного фильтросимметрирующего нормализатора переменного напряжения обеспечивает уменьшение максимального значения потребляемого тока от питающей сети в 1,5 раза, бесперебойное электропитание ответственных однофазных потребителей, фильтрацию третьей и кратных ей высших гармоник, работу нормализатора в широком диапазоне изменения входных линейных напряжений.

Технико-экономическая эффективность при использовании устройства достигается благодаря обеспечению нормализации напряжения и повышению качества электрической энергии.

1. Патент РФ №2282886, 2005.

2. Патент РФ №2321133, 2006.

3 Патент РФ №2314620, 2003.

Автоматический трехфазно-однофазный фильтросимметрирующий нормализатор (стабилизатор) переменного напряжения, содержащий входные зажимы для подключения питающей сети А, В, С и выходные зажимы L, N2 для подключения однофазной нагрузки, трехфазный трехстержневой трансформатор, первичные обмотки которого соединены в «зигзаг» и включены на входные зажимы, отличающийся тем, что входной вывод первичной обмотки одной фазы непосредственно, а входные выводы двух других первичных обмоток двух других фаз через введенные вольтодобавочные обмотки, обеспечивающие повышение или понижение напряжения питающей сети соответствующих фаз, соединены с входами автоматического переключателя фаз, который также соединен с нулевым выводом первичных обмоток, включенных в зигзаг, и выходными зажимами нормализатора напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно в сельской местности и пригородных садоводствах, электроснабжение которых осуществляется от трансформаторных подстанций (ТП) с достаточно протяженными воздушными линиями электропередачи, к концу которых сетевое напряжение недопустимо снижается, что нарушает качество предоставляемой услуги энергосбытовыми организациями.

Изобретение относится к области электротехники. Трехфазный емкостный преобразователь для электропитания активной нагрузки содержит две группы из последовательно соединенных диода и накопительного конденсатора и две группы из последовательно включенных тиристора и интегрирующего конденсатора, включенных параллельно к соответствующим накопительным конденсаторам.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство для регулирования и или стабилизации однофазного или трехфазного напряжения содержит исполнительный элемент, выполненный в виде двух последовательно включенных понижающего и повышающего трансформаторов, а также блок управления.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам для питания электротехнических устройств. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве зависимого, т.е. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам питания радиоэлектронной аппаратуры, и может быть использовано для стабилизации и регулирования переменного напряжения, построения преобразователей и стабилизаторов переменного напряжения с широким диапазоном входного напряжения и повышенными требованиями к форме выходного напряжения и точности стабилизации.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи мощности на нагрузку. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования или стабилизации напряжения силовых и преобразовательных трансформаторов, в частности для питания индивидуальных потребителей в сетях с нестабильными параметрами.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для симметрирования многофазных и однофазных нагрузок с изменяющимися во времени параметрами. .

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке в бортовых системах электроснабжения автономных объектов, а также в устройствах плавного пуска двигателей переменного напряжения. Технический результат заключается в создании более простого m-фазного регулятора переменного напряжения. Для этого заявленное устройство содержит m-высокочастотных трансформаторов со средней точкой, к вторичной стороне которых подключены полностью управляемые ключи переменного тока, причем в него дополнительно введены два диодных m-фазных моста с двумя дополнительными транзисторами в каждом мосту, при этом выводы одних половинок первичных обмоток трансформаторов подключены к входам одного диодного m-фазного моста, а выходы соответствующих вторых половинок первичных обмоток трансформаторов подключены к входам второго диодного m-фазного моста, к выходам мостов подключены по два последовательных транзистора, средние точки которых соединены с общей точкой источника питания. 3 ил.

Стабилизатор напряжения трансформаторных подстанций предприятий относится к электротехнике, в частности к электроэнергетическим системам, и может быть использован для стабилизации напряжения питания потребителей трансформаторных подстанций промышленных и агропромышленных предприятий, предусматривающих подключение электронагревателей для дополнительного обогрева помещений, нагрева воды и т.п., а также объектов мясомолочной и пищевой промышленности, в технологических процессах которых требуется непрерывная подача пара. Стабилизатор трехфазного напряжения содержит вольтодобавочный трансформатор и два трехфазных ключа с общей системой управления. Первичные обмотки силовых трансформаторов основной и вспомогательной подстанций предприятия подключены к сети через первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора, вторичные обмотки силовых трансформаторов этих подстанций подключены к потребителям предприятия, а вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора одними выводами подключена к дополнительному электронагревателю и к первому трехфазному ключу, а другими к вторичной обмотке силового трансформатора вспомогательной подстанции, предназначенной для собственных нужд предприятия, к которой также подключен основной электронагреватель. Дополнительный электронагреватель выполнен из двух последовательно соединенных электронагревательных элементов, к точкам соединения которых подключен второй трехфазный ключ, а система управления выполнена с возможностью формирования управляющих импульсов для первого и второго трехфазных ключей и поочередного регулирования их длительности от периода коммутации до нуля, причем сначала у первого ключа при изменении сигнала управления от максимального положительного значения до нуля, а затем у второго ключа при изменении сигнала управления от нуля до максимального отрицательного значения, при этом сигнал управления поступает на систему управления с входа датчика отклонения выходного напряжения основной подстанции, питающей наиболее ответственные потребители предприятия. Технический результат от решения поставленной задачи заключается в рациональном энергопотреблении вследствие улучшения качества напряжения и тока на входе и выходе трансформаторных подстанций и снижения в связи с этим потерь, а также улучшении формы напряжения питания потребителей и повышении точности и быстродействия поддержания его на заданном уровне вследствие существенного уменьшения глубины модуляции добавочного напряжения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах распределения переменного тока. Технический результат состоит в повышении эффективности за счет снижения потребления индуктивных и емкостных нагрузок и фильтрации помех и скачков переходных процессов. Многообмоточный дроссель для стабилизатора питания цепи переменного тока содержит магнитный сердечник с первым, вторым и третьим магнитными стержнями, параллельными друг другу. Первая обмотка намотана на первый магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Вторая обмотка намотана на второй магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Третья обмотка намотана на третий магнитный стержень и заканчивается первым и вторыми выводами на соответствующих концах. Четвертая обмотка сформирована из ближайшего ко второму выводу участка первой обмотки. Четвертая обмотка намотана на наружной части второго вывода третьей обмотки. Пятая обмотка сформирована из ближайшего ко второму выводу участка третьей обмотки. Пятая обмотка намотана на наружной части второго вывода первой обмотки. В стабилизаторе питания цепи переменного тока использован один или нескольких таких дросселей. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство, обеспечивающее электромагнитную совместимость работы электрооборудования с регулируемым магнитным потоком, содержит Ш-образный сердечник с намотанными на него катушками возбуждения, вольтодобавки и управления. Обмотки возбуждения W11 и W12 имеют одинаковое число витков и включены встречно-последовательно. Катушки вольтодобавки W21 и W22 соединены последовательно с нагрузкой такой полярностью, что одна из них работает для повышения, а другая для понижения напряжения на нагрузке. Обмотки управления W31 и W32 соединены через тиристорные пары таким образом, что W31+W32=W3=const. Технический результат - расширение диапазона регулирования. 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым регуляторам электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине переменное напряжение, и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения на нагрузке, в том числе в бортовых системах электроснабжения автономных объектов, а также в устройствах плавного пуска двигателей переменного напряжения. Трехфазный регулятор напряжения, состоящий из трех основных однофазных конверторов, содержащий ключи переменного тока и высокочастотные трансформаторы со средней точкой, ключи переменного тока подключены к концам первичной и вторичной обмоток высокочастотного трансформатора, в него дополнительно введены входные "Г-образные" LC-фильтры, дополнительные однофазные конверторы, выполненные идентично основным однофазным конверторам, включенные своими выходами последовательно в каждую фазу трехфазного регулятора между выходом основного однофазного конвертора и фазой нагрузки, входы основных однофазных конверторов включены между общей точкой соединения в звезду конденсаторов входных "Г-образных" LC-фильтров и выходом входного "Г-образного" LC-фильтра соответствующей фазы, а входы каждого дополнительного однофазного конвертора включены между выходами входных "Г-образных" LC-фильтров двух других фаз. Технический результат - трехфазный регулятор напряжения может обеспечить входной ток с любым фазовым соотношением по отношению к входному напряжению, а следовательно, и любое значение входного коэффициента мощности, в том числе и единичный, независимо от коэффициента мощности нагрузки, кроме того, обеспечивается более высокая эффективность использования трансформатора по типовой мощности и пониженное обратное напряжение на ключах. Кроме того, в рассмотренной системе регулирования напряжения имеется возможность повышения напряжения на его выходе по сравнению с напряжением на входе, что используется для регулирования и стабилизации напряжения на нагрузке на номинальном уровне при снижении входного напряжения ниже номинального. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многокаскадных высоковольтных преобразователях частоты, фазы которых состоят из группы последовательно соединенных силовых преобразовательных ячеек. Технический результат - уменьшение колебаний электроэнергии, потребляемой преобразователем из сети при изменениях его нагрузки. В каждой фазе преобразователя частоты последовательно соединены однофазные ячейки (1-5), входы которых подключены к вторичным обмоткам многообмоточного силового трансформатора (6). Каждая однофазная ячейка содержит управляемый выпрямитель (7), инвертор (8) напряжения с широтно-импульсной модуляцией и блок управления (12). Выход инвертора (8) шунтирован первым коммутатором (9). В каждой фазе преобразователя часть однофазных ячеек снабжена накопителем электроэнергии (10), который через второй коммутатор (11) подключен к выходу выпрямителя (7). Блок управления (12) каждой однофазной ячейки, снабженной накопителем (10), выполнен с возможностью перевода этой ячейки в режим накопления энергии и в режим выдачи накопленной энергии. В первом из этих режимов выпрямитель (7) и коммутаторы (9) и (11) включены, а инвертор (8) выключен. Во втором режиме выпрямитель (7) и коммутатор (9) выключены, коммутатор (11) включен, инвертор (8) включен и работает. 2 ил.
Наверх