Устройство для регулирования трехфазного напряжения

 

Союз Советски н

Социалнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 970341 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 12.01.81 (2I) 3233829/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30. 1О. 82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30 . 1 0 . 82 (5l )М. Кл.

G 05 F 1/24

9мударетеенный комнтет

СССР (53) УДК 621.316. .722(088.8) ао делам нзооретеннй н открытий (72) Автор изобретения

А.Г.Савин

Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

t (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, для регулирования или стаЬилизации напряжения электропотреЬителей.

Известно устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее два вентильных моста, замкнутых на накопительный конденсатор, и включенных последовательно по переменному току в цепь нагрузки (1 3.

Последовательное включение вентильных мостов осуществляется при этом с помощью трансформатора, первичная обмотка которого включена между выводами нагрузки и выводами переменного тока одного из мостов, а вторичная обмотка связана с выводами переменного тока второго моста. 2о

Устройство обеспечивает регули,рование напряжения при достаточно малой степени искажения, не имеет увеличенную мощность вентилей, obyсловленную последовательным соединением мостов, и дополнительные по" тери, связанные с оЬтеканием каж" дого моста полным током нагрузки.

НаиЬолее близким к предлагаемому является устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее два трансформатора, первые обмотки которых связаны с входными выводами и выводами переменного тока соответствующих вентильных мостов, при этом вторая оЬмотка одного трансформатора, имеющая число витков в 3 раза больше, соединена в треугольник, а другого трансформатора - в звезду (2 ).

Недостатком известного устройстваявляются повышенные массо-габаритные показатели, связанные с увеличением мощности трансформаторов, равной мощности нагрузки, Цель изоЬретения - снижение массо-габаритных показателей.

9703

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее два трансформатора, первые obмотки которых связаны с входными выводами и выводами переменного тока соответствующих вентильных мостов, при этом вторая оЬмотка одного трансформатора, имеющая число витков в

1 3 раза больше, соединена в тре- 10 угольник, а другого трансформаторав "звезду", имеет две пары выводов для пофазного подключения нагрузки, одна из-которых соединена с источником питающего напряжения непо- И средственно, а другая пара образована выходными выводами, подключенными к одним из выводов первых обмоток трансформаторов, вторые обмотки которых соединены между собой в замкнутый контур.

На фиг. 1 и 2 приведена функциональная схема устройства с емкостным и индуктивным накопителем соответственно; на фиг. 3 - векторная 2$ диаграмма напряжений основной гармоники для варианта схемы с емкостным накопителем (фиг. 1), Устройство содержит два трехфазных трансформатора l и 2,,первые ob- yp мотки 3 которых включены между второй парой выводов 4-6 для пофазного подключения нагрузки и выводами переменного тока вентильных мостов 7 и

8> а их вторые обмотки 9, отличающиеся числом витков в 73 раз, соединены между соЬой в замкнутый контур, емкостный (фиг. 1) или индуктивный (фиг, 2) накопитель 10, включенный на выходе вентильных мостов 7 и 8, первую пару выводов 11-13, соединенных непосредственно с источником питающего напряжения, нагрузку 14.

При использовании емкостных накопителей (фиг. 1) вентильные мосты

7 и 8. выполняются из встречно-параллельно включенных управляемых и неуправляемых вентилей, а при использовании индуктивного накопителя или прямой закоротки выходов мостов— из управляемых вентилей.

Рассмотрим раЬоту устройства с емкостным накопителем (фиг. I).

Вследствие показанной на фиг. 1 и 2 схемь! соединения обмоток трансформаторов, их первичные токи сдвинуты относительно друг друга на

3() эл . град. Поэтому вентили мостов

7 и 8 такие должны переключаться со

41,4 сдвигом в 30 . При переключении вентилей мостов на их выводах переменного тока создается прямоугольно-ступенчатое напряжение, основная гармоника которого опережает ток на угол

90О, Тогда Ьудет справедлива показанная на фиг. 2 векторная диаграмма, построенная для активной нагрузки, где 3„, 3<, ".)н - первичные токи трансформаторов 1 и 2 и нагрузки 14; И z и Он - напряжение сети и нагрузки 14;

U 1 и U z - переменные напряжения (фазные) на входе мостов 7 и 8; О„„ и И „zпеременные напряжения на первичных обмотках 3 трансформаторов 1 и 2.

Из векторной диаграммы находим

1(т11= )(2 (=U s in 15 =)2,26 И Э.

Так как в пределе при (2н(), 0 - И получаем U =О 2ЬО т1 тс(х т2 ma)(с .

Далее находим

Э1 -- Л -- — З н ° @ -- о, 5 1 8 н

Отсюда получаем расчетную мощность трансформаторов по основной гармонике 1= Z-- 135 "Н

В (2 ) показано, что содержащиеся в переменном напряжении вентильных мостов высшие гармоникй, трансформируясь во вторичную цепь, находятся в различных фазовых соотношениях, Так, гармоники с померами 12 К+1, K=1,2,3..., будут совпадать по фазе.

Поскольку вторичная цепь трансформаторов замкнута накоротко, трансформаторы для этих гармоник Ьудут находится в режиме короткого замыкания и в напряжении на первичных оЬмотках эти гармоники содержаться не будут. Для остальных гармоник находящихся во вторичной цепи в противофазе, трансформаторы работают в режиме холостого хода и .эти гармоники Ьудут содержаться в первичном напряжении. С учетом высших гармоник расчетная мощность трансформаторов равна 1р сч = (2 р с (= 2,1Ь4 PH.

Таким образом, суммарная трансформаторная мощность в предлагаемом устройстве в 3 раза меньше, чем в устройстве 2 и значительно меньше, чем в устройстве

1 .Аналогичные соотношения получаются для устройств с индуктивным на5 9 копителем (фиг. 2) и с замкнутыми накоротко мостами. формула изобретения

Устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее два трансформатора, первые обмотки которых связаны с входными выводами и, выводами переменного тока соответствующих вентильных мостов, при этом вторая обмотка одного трансформатора соединена в "звезду", а вторая обмотка другого трансформатора, имеющая число витков в 3 раз больше, соединена в "треугольник", о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массо-габаритных показателей, 70341 d оно имеет две пары выводов для пофаэного подключения нагрузки, одна пара из которых соединена с источником питающего напряжения непосредственно> а другая пара образована выходными выводами, подключенными к одним из выводов первых обмоток трансформаторов, вторые обмотки которых соединены между собой в замкнутый

10 контур, . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 по заявке М 2713123/07, кл. Ii 05 F 1/20, 1979 °

2. ABTopcKQG свидетельство СССР по заявке и 2996356/07, кл. G 05 F 1/24, 1980.

970341

Составитель Д.ФУФлыгин

Редактор Н. Гришанова Техред I. Кастелевич Корректор C .IeKMap

Заказ 3 /5

Тираж 91 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,