УПРАВЛЯЕМЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ РЕАКТОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2022 года по МПК H01F29/14 

Относится к области электротехники и используется в высоковольтных электросетях. Известен (патент РФ на изобретение №2132581) управляемый трехфазный реактор (далее УР), содержащий восьмистержневой магнитопровод, на шести средних стержнях которого расположены сетевые обмотки, первые выводы которых спарены для подключения к сети, и вторые выводы обмоток объединены в тройки которые через балласты соединены с заземлением, такое же количество обмоток управления, которые соединены последовательно, и соединены с регулируемым источником тока. Для управления требуется относительно высокое напряжение, что снижает надежность. Наиболее близким по схемотехнике к первому варианту является УР (патент РФ на изобретение №2656380) УР, содержащий две тройки фазных обмоток, попарно объединенные с разных троек первыми выводами для подключения к сети, а вторые выводы обмоток троек объединены и через балласты соединены с заземлением, два трехфазных тиристорных выпрямители. Наиболее близким по схемотехнике ко второму варианту является УР (патент РФ на полезную модель 112527), содержащий две тройки фазных обмоток, попарно объединенные с разных троек первыми выводами для подключения к сети, а вторые выводы обмоток троек объединены и через балласты соединены с заземлением, два трехфазных однопульсных тиристорных выпрямители. При этом выпрямители питаются через промежуточный трансформатор от компенсационной обмотки. К третьему варианту прототип (патент РФ на полезную модель 112527), характеризуется как содержащий две тройки фазных обмоток, попарно объединенные с разных троек первыми выводами для подключения к сети, а вторые выводы обмоток троек объединены и через балласты соединены с заземлением. Наличие промежуточных устройств усложняет установку и увеличивает потери. Технический результат предложения - упрощение и снижение потерь. Технический результат обеспечивается за счет того, что в вариантах - первом - входы этих выпрямителей соединены с отпайками сетевых обмоток, а между полюсами выпрямителей включены последовательно сглаживающие дроссели и электродвигатели, на общем валу которых установлен генератор, обмотка возбуждения которого подключена к блоку управления, а полюса генератора подключены к общим токам троек фазных обмоток; во втором - входы выпрямителей соединены с отпайками сетевых обмоток, а между их вторыми выводами и вторыми выводами обмоток включены последовательно сглаживающие дроссели и электродвигатели, а на их общем валу установлен генератор, обмотка возбуждения которого подключена к блоку управления, а полюса генератора подключены к общим токам троек фазных обмоток; третьем - снабжен двумя преобразователями частоты, входы которых соединены с отпайками сетевых обмоток а выходы с асинхронными электродвигателями, и на их общем валу установлен генератор, обмотка возбуждения которого подключена к блоку управления, а полюса генератора подключены к общим токам троек фазных обмоток. На фиг. 1,2,3 приведены схемы УР, где обозначено: 1 - сетевые выводы, 2 - фазные обмотки, 3 - балласты, 4 - заземление, 5,6 - выпрямители, 7,8 - электродвигатели постоянного тока (преимущественно с возбуждением от постоянных магнитов), 9 - генератор, 10 - его обмотка возбуждения, 11 - блок управления, 12,13 - сглаживающие дроссели. На фиг. 3 - использованы асинхронные двигатели 14,15 и преобразователи частоты 16,17. УР работает следующим образом. Он является регулируемой индуктивностью и используется в высоковольтных сетях для стабилизации их напряжения. В неподмагниченном состоянии через обмотки 2 протекает небольшой ток х. х. Выпрямители 5,6 обеспечивают постоянную скорость вращения электродвигателей 7 и 8, а также их токоограничение в пусковых и аварийных режимах. Для увеличения тока в обмотках 2, блок 11 управления увеличивает ток в обмотке 10, что увеличивает выходной ток генератора 9. Обмотки 2 разных групп (троек) в разные полупериоды сетевого тока подмагничены в разные стороны. Чем выше подмагничивание, тем больше ток в обмотках 2 смещается в сторону насыщения магнитной цепи и он увеличивается. Форсировка тока подмагничивания может быть обеспечена увеличением напряжения выпрямителей 5,6, а следовательно и частоты вращения двигателей 7,8, а также увеличением тока в обмотке 10. На фиг. 2 в установившемся режиме угол регулирования выпрямителей устанавливается равным 60°. При увеличении подмагничивания возрастает и ток двигателей 7,8, так как они больше нагружаются генератором 9. Это приводит к увеличению полуволн переменного тока выпрямителей 5,6. Ток фазных обмоток 2 по фазе в 90° отстает от напряжения. При указанном выше угле 60° полуволна длительностью 120° входного тока выпрямителя совпадает с началом полуволны тока обмоток 2. Это обусловлено тем, что начало отсчета угла регулирования выпрямителей сдвинуто относительно точки перехода напряжением через ноль на 30°, и таким образом 60°+30°=90°. Направление тиристоров и обмоток взаимоувязаны так, что полуволны входного тока выпрямителей, протекающие по фазным обмоткам 2, создают в них подмагничивание суммирующееся с намагничивающей силой создаваемой током от генератора 9. Известное вредное свойство однопульсного (однополупериодного) выпрямителя, заключающееся в создании постоянного подмагничивания на входе, в данном случае приносит пользу. Этим увеличивается усиление по току. Приведенные конструкции проще, компактней, чем в известных. Устранение промежуточных звеньев и увеличение усиления снижает потери.

Изобретение относится к электротехнике и используется в энергетических системах в качестве регулируемой индуктивности для стабилизации напряжения. Двигатели (7, 8) вращают генератор (9), передающий ток в обмотки 2 подмагничивания. Выпрямители (5, 6) питаются от отпаек обмоток (2). Технический результат: упрощение достигается за счет исключения промежуточных обмоток и трансформаторов. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Управляемый трехфазный реактор, содержащий две тройки фазных обмоток, попарно объединенных с разных троек фазных обмоток первыми выводами для подключения к сети, а вторые выводы фазных обмоток троек объединены и через балласты соединены с заземлением, два трехфазных тиристорных выпрямителя, отличающийся тем, что входы трехфазных тиристорных выпрямителей соединены с отпайками сетевых обмоток, между полюсами указанных выпрямителей включены последовательно сглаживающие дроссели и электродвигатели, на общем валу которых установлен генератор, обмотка возбуждения которого подключена к блоку управления, а полюса генератора подключены к общим точкам вторых выводов троек фазных обмоток.

2. Управляемый трехфазный реактор, содержащий две тройки фазных обмоток, попарно объединенных с разных троек фазных обмоток первыми выводами для подключения к сети, а вторые выводы фазных обмоток троек объединены и через балласты соединены с заземлением, два трехфазных однопульсных тиристорных выпрямителя, отличающийся тем, что входы трехфазных однопульсных выпрямителей соединены с отпайками сетевых обмоток, а между вторыми выводами трехфазных однопульсных выпрямителей и вторыми выводами соответствующих троек фазных обмоток включены последовательно сглаживающие дроссели и электродвигатели, на общем валу которых установлен генератор, обмотка возбуждения которого подключена к блоку управления, а полюса генератора подключены к общим точкам вторых выводов троек фазных обмоток.

3. Управляемый трехфазный реактор, содержащий две тройки фазных обмоток, попарно объединенных с разных троек фазных обмоток первыми выводами для подключения к сети, а вторые выводы фазных обмоток троек объединены и через балласты соединены с заземлением, отличающийся тем, что он снабжен двумя преобразователями частоты, входы которых соединены с отпайками сетевых обмоток, а выходы соединены с асинхронными электродвигателями, на общем валу которых установлен генератор, обмотка возбуждения которого подключена к блоку управления, а полюса генератора подключены к общим точкам вторых выводов троек фазных обмоток.