Феррорезонансный стабилизатор Советский патент 1985 года по МПК G05F3/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания устройств автоматики трехфазным напряжением синусоидаль ной формы и стабильной амплитуды. Цель изобретения повьпиение КПД за счет уменьшения потерь в стали, и обеспечения электроэнергией трехфазных потребителей при однофазном входном напряжении. На фиг. I показана магнитная сис тема стабилизатора, общий вид; на фиг. 2 - схема соединения обмоток стабилизатора при трехфазной вторич ной обмотке. Магнитная система состоит из внешнего, набранного из листов электротехнической стали, сердечника 1, в пазах 2 которого размещены первич ная, разделенная на две равные части сдвинутые в пространстве одна относи тельно другой на угол равный }Г/2, обмотка 3 и компенсационная обмотка 4,внутреннего, набранного из листов .электротехнической стали, сердечника 5,в пазак 6 которого уложена вторичная, в общем случае многофазная, обмотка 7 (фиг. 1 ). Указанные магнитопроводы кольцевые, тороидальные и соосные. Воздушный зазор между ними выбирается из,технологических сообра жений с учетом степени насыщения внутреннего сердечника 5. Конструкция магнитной системы стабилизатора и его первичной обмотки позволяет использовать физическое явление -. вращающееся магнитное поле при однофазном входном напряжении. Число пазов внешнего магнитопровода 1 опреде ляется по формуле Z; 2pro,q , где р ,- число пар полюсов;. та - число фаз первичной обмотки q - число пазов на полюс и фазу. Условиями образования вращающего магнитного поля при однофазном входном напряжении являются наличие фазового пространственного сдвига межд (равными) частями Уд и W g первичной обмотки,равного л/2 (фиг. 2), нали чие фазового временного сдвига между напряжениями, подаваемыми на рассма риваемые части первичной обмотки, равного J/2,K равенство намагничивающих сил обеих частей первичной обмотки А о где F и Fg - намагничивающие силы частей первичной обмотки;1д и In токи, протекающие по указанным частям первичной обмотки. В общем случае угол между соседнии пазами внешнего магнитопровода равен . . 180°-р Z Из равенства (3) находим Z 4р(4) Однако для улучшения качества выходного напряжения число пазов на полюс и фазу выбирается в интервале q 1-8. Отсюда число пазов внешнего магнитопровода 1 определяется выражением Z,(5) Число пазов внешнего магнитопровода зависит и от соотношения конструкционных и активных ( проводниковых ) объемов магнитной системы стабилизатора. Второе условие образования вращающегося магнитного поля вьшолняе-вся с помощью конденсатора 8, включенного в цепь части Wg первичной обмотки Wg (фиг. 2). Выполнение третьего условия обеспечивается равенством токов, протекающих по частям W и Wg первичной обмотки и равенством чисел витков их. Соблюдение перечисленных условий обеспечивает создание результирующего магнитного потока, который пересекает витки вторичной обмотки и наводит в ней многофазную систему электродвижущих сил, при этом величи-г на электродвижущей силы i-й фазы равна Е,, 4, 44fW,, частота входного напряжения;число витков i-й фазы вто ричной обмотки 7; амплитуда результирукяцего магнитного потока; обмоточный коэффициент вторичной обмотки. Вторичная обмотка может быть трех фазной или иметь число фаз, кратное трем. В общем случае число пазов внутреннего сердечника 5 зависит от числа фаз вторичной обмотки где mj - число фаэ; qj число пазов на полюс и фазу Вариант соединения основных обмоток стабилизатора при трехфазной вторичной обмотке показан на фит. 2, где вторичная обмотка соединена по схеме Звезда. Резонансный контур для каждой фазы образован индуктивно стью фазы и соответствующим конден сатором фазы. Компенсационная обмот ка как и в известном устройстве, включена вотречно и последовательно с вторичной обмоткой. Таким образом, при входном однофазном переменном нестабилизированном напряжении, в спектре которого имеются высшие гар МОНИКИ, на зажимах потребителей обес печивается трехфазное, а в общем слу 1 19Л чае и многофазное стаб1у1Изированное напряжение. Первичная ббмотка подключена к сети с помощью зажимов АХ, а BTOpiw ная обмотка к потребителям,с помо щью клемм а, Ь, с. Феррорезонансный стабилизатор работает следующим образом. При подключении первичной обмот. ки 3 к сети и соблюдении условий об разования вращающегося магнитного поля в магнитной системе стабилиза тора возникает основной магнитный по- ток. Этот поток пересекает витки вто ричной обмотки 7 и наводит в ней мно гофазную систему напряжений, поступа ющих к потребителям. Так как внутреН НИИ сердечник 5 находится в насьпценном состоянии, то напряжение на зажимах потребителей остается постоянным при значительных изменениях входного напряжения. Форма выходного напряжения стабилизатора корректируется с как с помощью компенсационной обмотки 4, так и с помощью конструкций первичной 3 и вторичнЬй 7 обмоток.

ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР, содержащий трансформатор, маг нитопровод которого выполнен на двух раздельных сердечниках тороидальной формы, первичная обмотка трансформатора защунтирована первым конден- . сатором, компенсационная и в торичная обмотки соединены последовательно и подключены к выходным клеммам, причем вторичная обмотка зашунтирована вторым конденсатором, о т л и - чающийся тем, что, с цепью повышения КПД за счет уменьшения потерь в стали и обеспечения электроэнергией трехфазных потребителей при однофазном входном напряжении, сердечники выполнены соосными и снабжены по своим соприкасающимся , поверхностям пазами, первичная обмотка разделена на две равные части, которые размещены в пазах внешнего сердечника с фазовым сдвигом в пространстве 1Г/2, одна часть обмотки соединена с входной клеммой непосредственно, а другая часть через первый конденсатор, вторичная .обмотка распределена в пазах внутреннего сердечника и выполнена многофазной, при этом число пазов внешнего сердечника выбрано из условия pq , Z где р - число пар полюсов; q - число пазов на полюс и фазу, число пазов внутреннего сердечника определено числом, кратным числу фаз вторичной обмотки, а компенсационная обмотка уложена в пазах внешнего Од сердечника. С со

фиг.2