ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ Российский патент 1995 года по МПК H02M5/14 H01F30/14 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для создания трехфазных источников питания, предназначенных для запуска и управления электроприводом переменного тока в тех случаях, где необходимо уменьшение массы и габаритов при достаточно простой структуре преобразующего устройства.

Известен однофазно-трехфазный параметрический преобразователь напряжения [1] в котором однофазным источником создают магнитные потоки в первичных обмотках трансформаторов, затем возбуждают противодействующий магнитный поток с помощью дополнительных вторичных обмоток, подключенных к конденсаторам, суммируют основной и противодействующий магнитные потоки в магнитопроводах трансформаторов и снимают трехфазное напряжение с основных вторичных обмоток трансформаторов. При этом угол фазового сдвига суммарного потока изменяют путем последовательно-встречного включения вторичных дополнительных обмоток разных трансформаторов и изменения величины емкости конденсаторов.

Недостатком данного преобразователя является относительная сложность его реализации, большие массогабаритные показатели и пониженная надежность, вызванная применением конденсаторов.

Известен также преобразователь [2] в котором для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения на трехстержневой магнитопровод надеты три вторичные и две первичные обмотки. Вторичные обмотки размещены на каждом из стержней преобразователя и соединены между собой по схеме звезда, а две первичные обмотки размещены на крайних стержнях и соединены между собой последовательно-встречно. Для получения трехфазной системы напряжений одна из первичных обмоток зашунтирована конденсатором.

Присутствие конденсатора в преобразователе приводит к вероятности появления резонанса и снижению надежности всего устройства, что является недостатком.

Цель изобретения упрощение устройства и повышение технологичности изготовления.

На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь однофазного напряжения в трехфазное; на фиг. 2 приведены некоторые диаграммы магнитных потоков и ЭДС, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное содержит две катушки 1 и 2 первичной обмотки, магнитопровод со стержнями 3, 4 и 5, вторичные обмотки 6, 7 и 8 и одну короткозамкнутую обмотку 9. Обмотки 1 и 6 расположены на стержне 3, а обмотки 2, 8 и 9 на стержне 5. Обмотка 7 охватывает сердечник 4 магнитопровода.

Преобразователь работает следующим образом.

Однофазное напряжение прикладывается к катушкам 1 и 2 первичной обмотки. В сердечниках 3 и 5 магнитопроводов возбуждаются магнитные потоки, образованные переменным током, проходящим в первичной обмотке. Магнитный поток сердечника 5 проходит через часть сердечника, охваченную короткозамкнутой обмоткой 9, и индуктирует в короткозамкнутых витках ЭДС, под действием которой в обмотке 9 начинает протекает ток. В свою очередь ток короткозамкнутой обмотки образует свой магнитный поток, направленный встречно возбужденному обмоткой 2 потоку, который вызывает отставание результирующего магнитного потока Φ3 от магнитного потока Φ1, возбужденному обмоткой 1, на угол ϑ 1 (см. фиг. 2). В сердечнике, охваченном обмоткой 7, магнитные потоки Φ 1 и Φ 3 геометрически вычитаются, образуя результирующий магнитный поток Φ 2, который отстает в пространстве и по фазе от магнитного потока Φ 1 в сердечнике 3 на угол ϑ 2. Магнитные потоки Φ1,Φ2 и Φ3 индуктируют во вторичных обмотках 6, 7 и 8 соответствующие ЭДС E1, E2 и E3 (см. фиг. 2).

Для получения фазового сдвига между ЭДС E1, E2 и E3 в 120^онеобходимо изменить направление намотки витков в катушке 8 по отношению направления намотки в катушках 6 и 7. Число витков в катушке 1 должно относиться к числу витков в катушке 2 как 1:. В короткозамкнутой обмотке два витка должны быть того же сечения, что и у первичной обмотки.

При определенных параметрах магнитной системы можно получить равенство магнитных потоков в Φ1= Φ 2= Φ3. Тогда число витков вторичных обмоток 6, 7 и 8 будет одинаковым.

Таким образом, предложенный преобразователь проще известных, что характеризует его как более дешевый и надежный. Он технологичнее в реализации, так как процесс изготовления катушек для разомкнутого сердечника может быть автоматизирован.

Использование: изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для запуска и управления электроприводами переменного тока. Сущность изобретения: фазовый сдвиг между магнитными потоками осуществляется посредством короткозамкнутого витка, подбора соотношения между числами витков в секциях первичной обмотки и определенным образом включенной одной из вторичных обмоток. 2 ил.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ, содержащий трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными на крайних стержнях и соединенными между собой последовательновстречно и последовательно с выводом для подключения сети, отличающийся тем, что на одном из крайних стержней трансформатора дополнительно размещена короткозамкнутая обмотка, при этом вторичная обмотка, размещенная на общем стержне с короткозамкнутой обмоткой, имеет направление намотки, противоположное направлениям намотки двух других вторичный обмоток, а первичная обмотка, размещенная на общем стержне с короткозамкнуторй обмоткой, имеет в раза больше витков, чем вторая первичная обмотка, находящаяся на другом крайнем стержне магнитопровода.