Устройство для симметрирования неполнофазных режимов Советский патент 1992 года по МПК H02J9/06 H02M5/14 

сл

с

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения для питания ответственных потребителей. Цель - повышение качества напряжения на нагрузку при обрыве одной фазы источника. Устройство состоит из трех (по числу фаз) реле минимального напряжения, трех конденсаторов и трех фа- зосдвигающих дросселей. При обрыве одной из фаз группа контактов реле таким образом подключает к аварийному источнику питания нагрузку, что последняя питается напряжением, близким к напряжению трехфазной симметричной сети. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения для питания ответственных потребителей.

Известно устройство для симметрирования неполнофазных режимов, содержащее стабилизатор переменного напряжения, подзарядное устройство, выходной трансформатор, аккумуляторную батарею и схему управления. Добавление в стабилизатор трех тиристорных ключей, выполняющих роль второго узла регулирования, при общих узле коммутации и схеме управления, обеспечивает возможность использования одного устройства электропитания для стабилизации напряжения и бесперебойного переключения электроприемника с одной сети на другую в случае аварии в первой, а также переключение на инвертор в случае выхода из строя обеих сетей. Устройство характеризуется сравнительно высокой надежностью бесперебойного электропитания при сохранении высокого качества выходного напряжения и применяется для питания ответственных потребителей, не терпящих перерывов в электроснабжении.

Однако известное устройство характеризуется высокой стоимостью, сложностью схемы и трудоемкостью настройки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для симметрирования неполнофазных режимов, содержащее три реле минимального напряжения и четыре контактора, трехфазный асинхронный двигатель, трехфазное реле напряжения, подключенное к шинам основного источника питания, а также компенсирующие конденсаторы. При исчезновении напряжения одной из фаз питающей сети срабатывает трехфазное реле напряжения, обесточивая катушки контакторов,

VI

ю

GO О Ю V4

после чего реле минимального напряжения включается таким образом, что катушки контакторов получают питание и замыкают свои контакты, принтом напряжение на зажим электродвигателя, ранее подключение- го к рассматриваемой фазе сети, подается с другой фазы через компенсирующий конденсатор и электродвигатель продолжает работать.

Достоинством данного устройства я в- ляется то, что оно обеспечивает резервирование при пропадании одной фазы питающей сети.

Недостаток устройства состоит в том, что оно не может обеспечить симметрии- ность трехфазного напряжения на зажимах потребителей и может быть применено только для конденсаторного режима работы .электродвигателя.

Целью изобретения является повыше- ние качества напряжения на нагрузке при обрыве одной из фаз источника.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство симметрирования не- полнофазных режимов, содержащее три фазных реле минимального напряжения источника питания, компенсирующие конденсаторы, каждый их которых включен последовательно с размыкающим контактом соответствующего фазного реле между одноименной фазой источника и смежной с ней фазой обратной последовательности, и клеммы для подключения трехфазной нагрузки, снабжено тремя фазосдвигающими дросселями, каждый из которых включен между фазой источника питания и одноименной клеммой для подключения трехфазной нагрузки и зашунтирован двумя последовательно соединенными замыкаю- щими контактами реле соседних фаз.

Положительный эффект в предлагаемом устройстве достигается тем, что между каждой фазой источника питания и каждой одноименное клеммой для подключения трехфазной нагрузки установлен фазосдви- гающий дроссель, зашунтированный двумя последовательно соединенными замыкающими контактами реле соседних фаз.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2. - векторные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу устройства при обрыве любой фазы источника питания.

Устройство для симметрирования не- полнофазных режимов содержит три фазных реле 1-3 минимального напряжения источника питания, компенсирующие конденсаторы 4-6, размыкающие контакты 7-9 фазных реле и замыкающие контакты

10,11,13,14,16,17 фазных оеле, фазосдвига- ющие дроссели 12,15 и 18 клеммы 19,20 и 21 для подключения трехфазной нагрузки.

Фазные реле 1-3 включены между каждой фазой источника питания и нулевым проводом, компенсирующие конденсаторы 4-6 включены последовательно с размыкающими контактами 7-9 между одноименными фазами источника и смежными с ними фазами обратной последовательности. Фа- зосдвигающие дроссели 12,15 и 18 соответствующих фаз включены между фазами источника питания и одноименными клеммами для подключения трехфазной нагрузки 19-21. Фазосдвигающий дроссель 12 зашунтирован двумя последовательно соединенными замыкающими контактами 10 и 11; фазосдвигающий дроссель 15 зашунтирован двумя последовательно соединенными замыкающими контактами 13 и 14; фазосдвигающий дроссель 16 зашунтирован дзумя последовательно соединенными замыкающими контактами 16 и 17.

Устройство работоспособно в следующих режимах: наличие напряжения во всех фаза источника, отсутствие напряжения в первой фазе источника, отсутствие напряжения во второй фазе источника и отсутствие напряжения в третьей фазе источника.

Устройство симметрирования неполно- фазных режимов работает следующим образом.

При наличии напряжения во всех фазах источника питания срабатывают фазные реле 1-3 минимального напряжения, при этом их размыкающие контакты 7-9 размыкаются, а замыкающие контакты 10,11,13,14,16 и 17 замыкаются. В результате указанных переключений тока фаз источника питания протекает к клеммам для подключения трехфазной нагрузки 19-21, минуя фазосдвига- ющие дроссели 12,15 и 18, так, как каждый из них зашунтирован двумя последовательно соединенными замкнутыми контактами соседних фаз. При отсутствии напряжения в одной любой фазе источника питания, например в фазе А, фазное реле 1 минимального напряжения не срабатывает и его размыкающий контакт 7 замкнут, в результате чего обеспечивается заряд компенсирующего конденсатора 4. При этом ток первой фазы устройства протекает по цепи: фаза С источника, конденсатор 4, размыкающий контакт, замыкающие контакты 10 и 11 и клемма для подключения трехфазной нагрузки 19. Ток второй фазы устройства протекает по цепи: фаза В источника, фазосдвигающий дроссель 15 и клемма для подключения трехфазной нагрузки 20. Ток в третьей фазе устройства протекает по цепи:

фаза С источника, фазосдвигающий дроссель 18, клемма для подключения трехфазной нагрузки 21.

На клеммах для подключения трехфазной нагрузки 19-21 формируется симметричное трехфазное напряжение в соответствии с векторными диаграммами, показанными на фиг.2, поскольку ток первой фазы протекает через компенсирующий конденсатор 4, а токи второй и третьей фаз устройства протекают через соответствующие фазосдвигающие дроссели 15 и 18. При обрыве фазы В- или фазы С источника питания все переключения цепей осуществляются аналогич- но, при этом состояния элементов схемы обеспечивают работоспособность устройства.

В предлагаемом устройстве обеспечена симметрия напряжения на нагрузке при обрыве любой фазы источника.

Формула изобретения Устройство для симметрирования не- полнофазных режимов, содержащее три фазных реле минимального напряжения источника питания, компенсирующие конденсаторы, каждый из которых включен последовательно с размыкающим контактом соответствующего фазного реле между одноименной фазой источника и смежной с ней фазой обратной последовательности, и клеммы для подключения трехфазной нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества напряжения на нагрузке при обрыве одной фазы источника, оно снабжено тремя фазосдвигающими дросселями, каждый из которых включен между фазой источника питания и одноименной клеммой для подключения трехфазной нагрузки и зашунтирован двумя последовательно соединенными замыкающими контактами реле соседних фаз.

10

11

Фиг. 1

45

.2