Преобразователь однофазного тока в трехфазный Советский патент 1961 года по МПК H02K47/30 H02M5/32 

Настоящее изобретение имеет целью обеспечить поддержание симметрии трехфазного напряжения на выходе преобразователя однофазного тока в трехфазный, выполненного в виде трехфазной синхронной машины, независимо от величины трехфазной нагрузки путем компенсации напряжения обратной последовательности однофазной сети.

Поставленная задача решается путем выполнения статорной обмотки машины с шестью выводами, к трем из которых (например, к началам) присоединяется трехфазная нагрузка, два из оставшихся выводов соединяются накоротко и к образовавшейся общей точке присоединяется один из проводов однофазной сети, второй провод которой присоединен к третьему выводу.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя, представляющего собой трехфазную синхронную машину, включенную в сеть однофазного тока напряжением U„ди и приводимую во вращение от однофазного синхронного двигателя С Д.

Статорная обмотка преобразователя имеет щесть выводов, к трем из которых А, В, С присоединена трехфазная нагрузка. Один из проводов однофазной сети присоединен к выводу X, другой - к общей точке соеаиг енных накоротко выводов У и Z.

Принцип работы преобразователя заключается в следующем. 1- звестно, что однофазное напряжение можно рассматривать как суммарное напряжение, состоящее из двух симметричных трехфазных напряжений прямой L/1 и обратной f/2 последовательностей (что справедливо для приведенной схемы соединения трехфазной синхронной мащины).

По абсолютному значению величина напряжения каждой из последовательностей равна /3 величины напряжения - Если с помощью синхронной машины скомпенсировать одну из последовательностей, возбудив машину до напряжения, по абсолютной величине рав№ 143119-- 2

Hord напряжению одной из последовательностей, и направить его против напрян ени а одной, скажем, обратной последовательности, то на зажимах ЛВС преобразователя получается симметричное трехфазное напряжение прямой последовательности. При подключении к зажимам /ISC симметричной трехфазной нагрузки в трехфазной системе преобразователь - нагрузка будут протекать симметричные токи прямой последовательности.

Легко показать, что уравнение токов прямой и обратной последовательностей имеют следующий вид:

1Я Г

/, .U-2 .,(2)

Г 2н

где /1 и /2 - токи прямой и обратной носледовательностей;

Z nTfiZ2n - кажущиеся сопротивления прямой и обратной последовательностей преобразователя;

Zi nZg,,- кажущиеся сопротивления прямой и обратной последовательностей нагрузки.

Как видно из уравнения (2), ток обратной последовательности может быть равен нулю только в случае, если один из членов суммы зна.менателя равен бесконечности. Практически такое значение может иметь кажущееся сопротивление обратной последовательности Z2,,,

когда преобразователь, вращаясь в сторону вращения вектора з с син.х.ронной скоростью По, полностью компенсирует напряжение обратной последовательности 1/2. При этом, как указывалось выще, необходимо помнить, что преобразователь должен возбудиться до напряжения, по

абсолютной величине равного Ug,) . вектор которого должен

быть повернут на 180° (электрических) по отношению к вектору /Л. При этом ток обратной последовательности в трехфазной цени не протекает.

При отсутствии нагрузки (Z „ х ) на зажимах преобразователя существует напряжение прямой последовательности:

г гг; Одн Одн/ о

-1н о я

1 ..,. Д

3 напряжение обратной последовательности отсутствует:

L2« 0.

Как видно из уравнения (3), трехфазное напряжение при изменении нагрузки изменяется в пределах:

л// / .. (4)

V) - 1 п -о

оставаясь при этом симметричным (ток обратной последовательности отсутствует). Асимметрия напряжения может появиться в случае изменения по абсолютной величине напряжения U, то есть при изменении по абсолютной величине напряжения . Появление такого рода асимметрии напряжения может быть легко устранено путем автоматического из.менения напряжения преобразователя.

V;(1) Z,,

1;г 1Н Предмет изобретения

Преобразователь однофазного тока в трехфазный, выполненный Б виде трехфазной синхронной машины, отличающийся тем, что, с целью поддержания симметрии трехфазного напряжения независимо от изменения трехфазной нагрузки путем компенсации напряжения обратной последовательности однофазной сети, статорная обмотка машины имеет шесть выводов, к трем из которых (например, к началам) присоединена трехфазная нагрузка, два из оставшихся выводов соединены накоротко и к образовавшейся общей точке присоединен один из проводов однофазной сети, второй провод которой присоединен к трегь€му выводу.

As 143119

- 3