УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАВНОМЕРНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОФАЗНОЙ НАГРУЗКИ ПО ФАЗАМ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ Российский патент 2018 года по МПК H02J3/26 

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

Известно устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной, содержащее трансформатор. Недостаток - сложность устройства. (1)

Известно устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной питающей сети, содержащее трехфазный симметрирующий трансформатор первичные обмотки которого включены в зигзаг (2).

Недостаток - сложность и большая установленная мощность трансформатора и несимметрия входных токов…

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, и исполнительный элемент на основе двух включенных однофазных трансформаторов или одного трехфазного трансформатора и содержащего первичные обмотки, соединенные с входными зажимами и вторичные обмотки соединенные с нагрузкой (3).

Недостаток - неравномерное распределение входных токов по фазам трехфазной сети ток в одной из фаз в два раза превышает ток в двух других фазах.

Цель изобретения - равномерное распределение однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети и повышение энергетических характеристик и снижение массы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы А1, В1, С1 для подключения питающей сети и выходные зажимы В2, С2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде трехфазного трансформатора, содержащего первичные и вторичные обмотки при этом первичные обмотки соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1 причем первичные обмотки в двух фазах имеют отводы один из которых является первым основным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым выводом вторичной обмотки в третьей фазе второй крайний вывод этой вторичной обмотки является вторым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, причем число витков выходных обмоток в каждой фазе трансформатора равны между собой и или отличаются не более чем на 10%.

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 фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства.. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, В1, С1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки В2, С2 и исполнительный элемент в виде трехфазного трансформатора 1, имеющего первичные обмотки 2, соединенные в звезду, нулевой вывод 6 которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1, вторичную обмотку 3 в одной из фаз, первичные обмотки в двух фазах С и А имеют отводы 4 и 5 один из которых 5 является первым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым крайним выводом вторичной обмотки 3 второй вывод которой является другим выходным выводом для подключения однофазной нагрузки при этом нулевой вывод первичных обмоток 6 соединен с нулевым выводом питающей сети N1.

Устройство работает следующим образом: При подаче линейного напряжения 380 B на выводы А1, В1, С1, трехфазного фильтросимметрирующего трансформатора 1 и подключении однофазной нагрузки на выводы В2 и С2 с выходным напряжением 220 B в обмотках трансформатора протекают токи и при этом токи фаз А1, В1, С1 практически равны между собой. Это достигается при равенстве чисел витков выходных обмоток трех фаз (отличие не более 10%) т.е число витков обмотки между выводом 6 и отводом 4, отводом 5 и числом витков вторичной обмотки 3 равны и или отличаются не более чем на 10%, а также благодаря соединению нулевого вывода 6 с нулевым проводом питающей сети N1. Ток в нулевом проводе перераспределяется геометрически (векторно) по трем фазам таким образом, что уменьшает максимальный ток в фазах и повышает меньшие токи в фазах. В сравнении с прототипом максимальный ток потребляемый от сети трансформатором снижается на 30%.

Не трудно заметить что при формировании выходного напряжения используется примерно половина витков первичных обмоток 2 в двух фазах и только одна вторичная обмотка, поэтому установленная мощность такого устройства минимальна и равна по величине мощности однофазной нагрузки.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в обеспечении практически равномерного распределения однофазной нагрузки по трем фазам питающей сети при минимально возможной установленной мощности трехфазного трансформатора и высоких энергетических характеристиках.

1. А.С. СССР №1372473 H02J 3/26, H02M 5/32

2 Патент РФ N2321133 H02J 3/26

3. ПатентРФ№2591040 H02J 3/26

Использование: в области электротехники. Технический результат – равномерное распределение однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети и повышение энергетических характеристик. Устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети содержит входные зажимы А1, В1, С1 для подключения питающей сети и выходные зажимы В2, С2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде трехфазного трансформатора, содержащего первичные и вторичные обмотки. Первичные обмотки соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1, причем первичные обмотки в двух фазах имеют отводы, один из которых является первым основным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым выводом вторичной обмотки в третьей фазе, второй крайний вывод этой вторичной обмотки является вторым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, причем число витков выходных обмоток в каждой фазе трансформатора равны между собой или отличаются не более чем на 10%. 1 ил.

Устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержащее входные зажимы А1, В1, С1 для подключения питающей сети и выходные зажимы В2, С2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде трехфазного трансформатора, содержащего первичные и вторичные обмотки, при этом первичные обмотки соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1, причем первичные обмотки в двух фазах имеют отводы, один из которых является первым основным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым выводом вторичной обмотки в третьей фазе, второй крайний вывод этой вторичной обмотки является вторым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, причем число витков выходных обмоток в каждой фазе трансформатора равны между собой или отличаются не более чем на 10%.