Устройство для повышения качества напряжения многофазной сети переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 22.05.72 (21) л.

Х 3/18 с присоединением заявки №

Государственный квинтет

Саввта Мннистраа СССР аа делам изааретаннй н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 06.08.77 (45) Дата опубликования оп

621. 316.761.2

088.8) (72) Автор . изобретения

А, Д. Музыченко

Институт электродинамики AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫ ШЕНИЯ КАЧЕСТВА

НАПРЯЖЕНИЯ МНОГОФА3НОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, а именно к устройст вам, устраняющим несимметрию, высшие гармоники и отклонения напряжений многофазной, например трехфазнрй сети.

Известно устройство, состоящее из последовательно включенного резисторами и стабилитрона. Однако такое устройство целесообразно применить только для стабилизации постоянного:напряжения flj. lo Известно также устройство, состояшее из трех пар встречнспараллельно включенных стабилитронов, причем одни концы пар соединены между собой: зажимом нулевого провода, . вторые концы пар 1 подсоединены к зажимам фазных проводов питающей трехфазной сети. На выходе каис» дой пары стабилитронов формируется переменное фазное напряжение co срезанной вершиной синусоиды. Появляющаяся при этомо несинусоидальность переменных напряжений устраняется с помощью трех резонансных фильтров. Недостатками прототипа являются нестабильность линейных напряжений, недостато BMQ cT&6K1KbHDGTb blx H&HPQ» жений, неустранимость несимметрии, нэ обходимость паименения сложных фильтров и т. и. (21 °

Предлагаемое устройство позволяет полу .чить симметричную и стабилизированную многофазную систему напряжений; устройся во не только не вносит в сеть высших гар» моник тока и напряжения, а наоборот устраняет высшие гармоники в многофазных напряжениях, Указанная цель достигается. благодари тому, что устройство для повышения качест ва напряжения многофазной сети переменив» го тока, содержащее вольтоограничиваюш1кй элемент, например стабилитрон, снабжено многофазным выпрямителем н преобразователем числа фаз, причем вольтоограничивают " ший элемент подключен к выходу многофаз ного вьшрямителя, подключенного к сети переменного тока через преобразователь числ&фаз.

Для повышения энергетических характерис>» тик заяиляемого устройства между входом трансформаторного преобразователя числа фаз и зажимами питающей многофазной системы напряжений включен многс разный ироссель, разделяющий улучшенную и искаженную системы напряжений. С целью сохранения стабилизации многофазной системы напряже-. ний при пониженном питающем напряжении 5 ко входу трансформаторного преобразователя числа фаз подключены одними концами конденсаторные батареи, другие концы которых соединены между собой.

На фиг. 1 представлена принципиальная }О схема предлагаемого устройства;. на фиг. 2 дан график зависимости выпрямленного напряжения 0 выхода многофазного выпрямителя без и с вольтоограничиваюшим элементом от времени }-; на фиг. 3 - представлена 15 принципиальная схема устройства с подклю-, ченными конденсаторами (61.

Предлагаемое устройство содержит трехфазную сеть 1, трансформаторный преобразователь 2 трех фаз, например в девять, 28 девятифазный выпрямитель З; вольтоограни-« чиваюший элемент 4 (стабилитрон), трехфазный дроссель 5, входные А, В, С и выходные Q,8, С зажимы устройства.

Устройство работает следующим образом.,Ь5

При симметрии и синусоидальности питающих трехфазных напряжений на выходе бло- ка 3 практически отсутствуют пульсации выпрямленного напряжения. Вольтоограничи ваюший элемент 4 Ограничивает выпрям- ЗО, ленное напряжение многофазного выпрямителя. НО так как падение напряжения собст-. венно на обмотках трансформаторного преобразователя числа фаз сравнительно ма-. ло, то одновременно ограничивается также 35 переменное напряжение на входе трансформаторного преобразователя числа фаз, т.е. на тех зажимах a., }:},(;, которых снимается стабильное и симметричное трехфазное напряжение. Разность между, величиной пи- 4Q таюшего (A,Â,ñ) и выходного(й,б,с)напря- жений выделяются либо на сопротивлениях питающей сети, либо также на дополнитель но включенном трехфазном дросселе 5.

При несимметрии и несинусоидальности 45 питающего напряжения (зажимы Л, В, С,) на вопьтоограничиваюшем элемента Ф наблк дается стабильное постоянное напряжение.

Через воль-.оограничиваюший элемент протекают пульсирующие токи удвоенной часто-..50 ,ты при несимметрии;, пульсации частотой (9- t) - при наличии симметричных 1 — тых гармон}}к прямой }}Оследова}х}льности и питающей сати и пульсации частотой (Я + 1 ) при }}ж}ич}}}} симметричных Q -т}}х гармоник 55

Обратной последовательности B нн нюшей сети. Э} и иул:.саци}} тока вызывают в сс нротивлениях питаю}ней сети и дросселе

i} ."гр,>л)ЕЦ}}Ь} =. ЯЯ(} }Яжэ}}ЯЯ }K}:ОВ}}ой }}

}них гарм он}}к, вследствие чего Bd зажимах

Q,á, С имеет место многсфазная система напряжений без высших гармоник и несимметрии.

В качестве вольтоограничиваюшего элемента могут быть использованы стаби« литроны, аккумуляторы батареи и генераторы постоянного налряжения с последовательно включенным диодом, специальные нелиней-. ные сопротивления и т.д.

Напряжение вольтоограничиваюшего элемента (фиг.2) должно выбираться таким образом (прямая и), чтобы оно было ниже возможных значений выпрямленного, напряжения, выпрямителя, не нагруженного на стабилитроны (кривая 1), Если в какой то момент времени выпрямленное налряжение окажется меньше напряжения стабилизации, то устройство выходит из режима стабилизации, симметрирования и поцавления высших гарм оник.

Подключение многофазной конденсаторной батареи к .зажимам . Q,8, С: позволяет ðàñширить диапазон работы устройства, получить стабильное выходное напряжение при значительном снижении питающих напряжений (до — 4ОЪ or номинальной величины).

Поддержание выходной системы напряжений ка заданном уровне при меньших питающих напряжениях объясняется резонансными .явлениями обмена энергией между дрбсселем" и конденсаторными батареями.

Если при проектировании окажется, что сопротивление сети мало для создания эффекта стабилизации, симметрирования и стабилизации выходных напряжений, то систему с улучшенйым 1качеством напряжений огделяют от питаемой с помощью последовательно включенного многофазного дросселя.

Иа устройство не влияет Отклонение и колебание частоты в широких пределах (до 2 ЗОМ;

Изобретение может быть использовано для создания прецизионных источников питания электроизмерительной аппаратуры, для улучшения качества напряжений автономных многофазных систем (например, инверторов), для улучшения качества напря кений пре Убразователей Однсфазного напряжения в трехфазкое, для питания электронных микроскопов,. для создания средств испытания и поверки измерителей отклонения, несимретрии, высших гармоник.

Формула изобретения

3. У}.тройст .О для повышения качества напряжения многофазиой сети переменного тока, содержащее вольтоограничивьюш}}й элемент, например стабилитрон, о т л и ч а ю ш е ес я тем, чтс, с целью симметрироьания напряжения, подавления высших гарм Оник

568112

А

С

Ь с

Фиг. 2

Фиа./

Составитель Л. Дементьева

Редактор B. Фельдман Техред О. Луговая Корректор С, Юдченке .

Заказ 2812/39 Тираж 917 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета М Совета Миннс:тров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская нао., д, <Рилиал ППП Патент", г. Уж о;.од, ул. Проекчн.t, 4 и стабилизации напряжений многофазнои системы, оно снабжено многофазным выпря+ мителем и преобразователем числа фаз, причем укаэанный вопьтоограничивающий элемент подключен к выходумногофазного выпрямителя, подключенного к сети переменного тока через преобразователь числа фаэ.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения. энергетических характеристик устройства, <о между входом трансформаторного преобразователя числа фаз и зажимами питающей м ягофазной сети переменного тока дополнительно включен многофазный дроссель.

3. Устрой<-.тво по. и. 2 о т л и ч а юUl p. p. с я тем, что, с целью сох-,апенин стабилизации многофазной системы каприжений при пониженном питающем напряжении к входу трансформаторного преобразователе числа фаз подключены выводы конденсаторных батарей, другие выводы которых соединены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

l4 154596 кл. С 05 f 1/56 1962 r.

2. Патент ФРГ N 1095388, кл. 214, 43, 1968 г.