ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КОМПЕНСАТОР ГАРМОНИК Российский патент 2008 года по МПК H03H7/09 

Описание патента на изобретение RU2335082C1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения формы кривой напряжения и тока в однофазных и трехфазных четырехпроводных электрических сетях.

Известен низкочастотный фильтр /1/, содержащий конденсатор и катушку индуктивности, который включается между нагрузкой и источником питания.

Недостатком данного устройства является низкая надежность и фиксированная частота подавления гармоник.

Известен узкополосный силовой резонансный фильтр, принятый за прототип /2/, состоящий из конденсаторов, соединенных в звезду, реакторов, подключаемых либо после конденсаторов к нулевой точке, либо до них, реле аварийной сигнализации, включаемого в нейтральный провод через трансформатор тока или напряжения.

К недостаткам этого устройства относятся большие массогабаритные показатели и низкая надежность.

Задача изобретения - повышение надежности и улучшение формы кривой напряжения и тока.

Указанный технический результат достигается за счет того, что электромагнитный компенсатор гармоник содержит конденсатор и индуктивный элемент, выполненный в виде электромагнитного трансформатора с замкнутым кольцевым магнитопроводом, первичной обмоткой которого является один из проводов однофазной сети, а вторичная обмотка включена параллельно конденсатору, сопротивление которого выбрано так, что создает резонанс напряжения на пропускаемой частоте. Первичной обмоткой индуктивного элемента также может служить нулевой проводник трехфазной четырехпроводной сети. Кроме того, трансформатор электромагнитного компенсатора гармоник может иметь несколько вторичных обмоток, к которым параллельно подключены конденсаторы, сопротивления которых выбраны так, что создают резонанс тока на заграждаемых частотах, число вторичных обмоток равно числу заграждаемых частот. При этом магнитопровод электромагнитного трансформатора может быть выполнен в виде двух механически соединяющихся полуколец.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

на фиг.1 - представлена схема подключения электромагнитного компенсатора гармоник к однофазной электрической сети;

на фиг.2 - представлена схема подключения электромагнитного компенсатора гармоник к трехфазной четырехпроводной электрической сети.

Электромагнитный компенсатор гармоник содержит замкнутый кольцевой магнитопровод 1, на котором размещена вторичная обмотка 2, подключенная к конденсатору 3. Первичная обмотка 4 включена между источником питания и нагрузкой 5 (фиг.1) в однофазной сети. В трехфазной четырехпроводной сети первичная обмотка 4 включается в нулевой проводник между нагрузкой 6, 7, 8 (фиг.2) и источником питания.

Электромагнитный компенсатор гармоник функционирует следующим образом.

При использовании на трансформаторе одной вторичной обмотки 2, включенной параллельно конденсатору 3, сопротивления настраивают таким образом, чтобы в контуре возник резонанс напряжений на пропускаемой частоте, например промышленной частоте тока 50 Гц. Тогда для тока этой частоты электромагнитный компенсатор гармоник будет оказывать минимальное сопротивление, что позволит пропускать по цепи ток промышленной частоты практически без затухания. Для токов других частот электромагнитный компенсатор гармоник будет представлять значительное сопротивление, что приведет к их затуханию.

В трехфазной четырехпроводной сети с нелинейной нагрузкой в нулевом проводе наряду с током промышленной частоты будут протекать токи высших гармоник. Поэтому включение электромагнитного компенсатора гармоник фильтра в нулевой провод обеспечит затухание высших гармонических составляющих тока как в самом нулевом проводе, так и в фазных проводах. Наибольший эффект электромагнитный компенсатор гармоник оказывает на компенсацию гармоник, кратных третьей гармонической составляющей. Кроме того, при подключении фильтра не нужно разрывать нулевой провод.

При использовании нескольких вторичных обмоток, подключенных параллельно конденсаторам, сопротивления последних нужно подбирать таким образом, чтобы создать в каждом контуре резонанс тока на присутствующих в спектре тока высших гармониках. При этом фильтр для каждой из высших гармоник тока будет создавать значительное сопротивление, что приведет к их затуханию и улучшению формы кривой тока и напряжения.

Источники информации

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - 6 изд., перераб. и доп. / Л.А. Бессонов. - М.: Высшая школа, 1973. - 752.

2. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. - 2-е изд., перераб. и доп. / И.В.Жежеленко. - М.: Энергоатомоиздат, 1986. - 168 с., - стр.129-133.

Похожие патенты RU2335082C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СЕТИ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТОКОВ ТРЕТЬЕЙ ГАРМОНИКИ 2008
  • Юндин Михаил Анатольевич
  • Нехаев Сергей Викторович
  • Юндин Константин Михайлович
RU2353040C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КОМПЕНСАТОР ТРЕТЬЕЙ ГАРМОНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 2008
  • Юндин Михаил Анатольевич
  • Нехаев Сергей Викторович
  • Юндин Константин Михайлович
RU2346370C1
УНИВЕРСАЛЬНОЕ БАЛАНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 2023
  • Наумов Игорь Владимирович
  • Подъячих Сергей Валерьевич
  • Карамов Дмитрий Николаевич
  • Ермолаев Давид Сергеевич
RU2811981C1
Фильтр для подавления высших гармоник тока 1981
  • Левин Николай Николаевич
  • Сингаевский Николай Алексеевич
  • Шеленок Святослав Иосифович
SU1003269A1
Электромагнитный компенсатор тока третьей гармоники в трехфазных четырехпроводных сетях 2017
  • Ханин Юрий Иванович
RU2677244C1
СТАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 2012
  • Брянцев Александр Михайлович
RU2510556C1
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ПОТЕРЬ НА РЕАКТИВНУЮ СОСТАВЛЯЮЩУЮ В СЕТЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2019
  • Шмид Александр Викторович
  • Березин Андрей Александрович
RU2697505C1
УПРАВЛЯЕМЫЙ ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ ТРАНСФОРМАТОР 2013
  • Осак Алексей Борисович
  • Смирнов Сергей Сергеевич
  • Шинкарев Павел Сергеевич
RU2576630C2
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА 2012
  • Долгополов Андрей Геннадьевич
RU2508584C1
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ 1989
  • Янсон К.
  • Ярвик Я.Я.
RU2051468C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 335 082 C1

Реферат патента 2008 года ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КОМПЕНСАТОР ГАРМОНИК

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения формы кривой напряжения и тока в однофазных и трехфазных четырехпроводных электрических сетях. Технический результат заключается в повышении надежности и улучшении формы кривой напряжения и тока. Компенсатор гармоник содержит конденсатор и индуктивный элемент, выполненный в виде электромагнитного трансформатора с замкнутым кольцевым магнитопроводом, первичной обмоткой которого является один из проводов однофазной сети, а вторичная обмотка включена параллельно конденсатору. Первичной обмоткой индуктивного элемента также может служить нулевой проводник трехфазной четырехпроводной сети. Кроме того, трансформатор электромагнитного компенсатора гармоник может иметь несколько вторичных обмоток, к которым параллельно подключены конденсаторы. При этом магнитопровод электромагнитного трансформатора может быть выполнен в виде двух механически соединяющихся полуколец. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 335 082 C1

1. Электромагнитный компенсатор гармоник, содержащий конденсатор и индуктивный элемент, отличающийся тем, что индуктивный элемент выполнен в виде электромагнитного трансформатора с замкнутым кольцевым магнитопроводом, первичной обмоткой которого является один из проводов однофазной сети, а вторичная обмотка включена параллельно конденсатору, сопротивление которого выбрано так, что создает резонанс напряжения на пропускаемой частоте.2. Электромагнитный компенсатор гармоник по п.1, отличающийся тем, что первичной обмоткой электромагнитного трансформатора является нулевой проводник трехфазной четырехпроводной сети.3. Электромагнитный компенсатор гармоник по п.1 или 2, отличающийся тем, что магнитопровод электромагнитного трансформатора имеет несколько вторичных обмоток, к которым параллельно подключены конденсаторы, сопротивления которых выбраны так, что создают резонанс тока на заграждаемых частотах, при этом число вторичных обмоток равно числу заграждаемых частот.4. Электромагнитный компенсатор гармоник по п.1, отличающийся тем, что магнитопровод электромагнитного трансформатора выполнен в виде двух механически соединяющихся полуколец.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2335082C1

ЖЕЖЕЛЕНКО И.В
Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях
- М.: Энергоатомиздат, 1986, с.129-133
СЕТЕВОЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ, ПИТАЮЩЕГОСЯ ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 2001
  • Иванов А.В.
  • Колосов В.А.
  • Мухтарулин В.С.
  • Федосов А.А.
RU2214036C2
СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР 2000
  • Бондаренко А.В.
  • Марцинкевич А.А.
  • Цукуров М.И.
RU2168837C1
ЗАГРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТР 0
SU306549A1
US 5565713 А, 15.10.1996.

RU 2 335 082 C1

Авторы

Юндин Михаил Анатольевич

Кобзистый Олег Валентинович

Мартынов Александр Петрович

Труфанов Виктор Александрович

Даты

2008-09-27Публикация

2007-07-17Подача