УСТРОЙСТВО для ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Советский патент 1968 года по МПК G05F1/14 

Известны устройства для питания электрических установок, например электротермических, от трехфазной сети переменного тока, содержащие для каждой фазы нагрузки нерегулируемый силовой трансформатор и реактивные элементы (дроссель и батаре;о конденсаторов). Последние соединены в звезду, одним лучом которой является первичная обмотка фазы силового трансформатора, вторыгм лучом, отстающим от первого по фазе,- дроссель, и третьим - батарея конденсаторов, реактивное сопротивление которой равно реактивному сопротивлению дросселя (схемы Бушеро, Штейнмаца). Эти устройства не позволяют плавно изменять ток в первичной обмотке силового трансформатора по заданной программе или поддерживать заданное значение этого тока при колебаниях напряжения питающей сетки, а также переходят в аварийные режимы при холостом ходе.

Описываемое устройство отличается тем, что последовательно с обмоткой силового трансформатора включен дополннтельный дроссель, связанный переменной индуктивной связью с дросселем в отстающей фазе.

конденсаторов через дополнительный блок управления.

Такие отличия позволяют управлять током нагрззки по заданной программе и предотвращают перенапряжение при холостом ходе.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же устройство в качестве стабилизатора тока; на фиг. 3 - схема устройства применительно к дросселям со стальным сердечником; на фиг. 4 и 5 - соответственно нагрузочная и регулировочная характеристики устройства.

Устройство содерлсит силовой трансформатор Тр; LA - дроссель в цепи первичной обмотки силового трансформатора; дроссель L в отстающей фазе, индуктивно связанный с дросселем LA , батарею конденсаторов С в опережающей фазе.

Выходной ток предлагаемого устройства описывается выражением

.

1±

X- индуктивное сопротивление батареи конденсаторов и дросселя в отстающей фазе;

М- взаимная индуктивность дросселей.

Знак (-{-) относится к встречному включению дросселей, (-) - к согласному. Изменяя взаимную индуктивность М, можно плавно регулировать выходной ток устройства в любых наперед заданных пределах. Указанное свойство определяется изменением переноса энергии магнитным полем из фазы В в фазу Л или обратно. Если изменять коэффициент магпитной связи в зависимости от изменения папряжения сети, предлагаемое устройство превращается в стабилизатор тока (фиг. 2).

Блок управления коэффициентом магнитной связи БУ-1 при изменениях напряжения питающей сети и„ изменяет взаимную индуктивность М дросселей LA так, что величина тока / в первичной обмотке силового трансформатора Тр остается прелшей.

Изменения напряжения уставки вызывают изменение взаимоиндуктивности М и тока IА по заданной программе.

В любом устройстве, реализующем свойства источника тока, режим холостого хода приводит к появлению перенапряжепий в схеме. Чтобы предотвращать или существенно уменьшать их, необходимо при XX выводить схему из резонанса.

Для этой цели предлагается применить в индуктивном плече звезды дроссель с дополнительной обмоткой управления ОУХХ, включенной через устройство управления параллельно емкостной ветви звезды (см. фиг. 2). При XX напряжепие на копденсаторах возрастает, и блок управления БУ-2 шунтирует обмотку ОУХХ. При этом индуктивность LB уменьшается, схема выходит из резонанса и перенапряжения не возникают.

Конструктивное исполнение устройства может быть различным. Оно зависит от того, выполняются дроссели LA и L со стальным сердечником или воздушными.

При стальном сердечнике (фиг. 3) дроссели представляют собой обмотки крайних стержней четырехстержневой магнитной системы, причем стержень с обмоткой LB выполнен с зазорами для поддержания этой индуктивности неизменной. Средние стержни используются для размещения обмоток управлени я взаимной индуктивностью ОУВИ.

Кроме того, на том же магпитопроводе, что и дроссель LB, размещена обмотка управления ОУХХ.

Система работает следующим образом.

При изменении напряжения уставки Uyn. или напряжения сети и„ изменяются сигнал

на выходе моста сравнения и ток подмагничивания в обмотке ОУВИ. При этом перераспределяются магнитные потоки в стержнях с обмотками L и LB , т. е. изменяется их магнитпая связь, что, в свою очередь, вызывает изменение тока IА f

При холостом ходе напряжение на батарее конденсаторов начинает возрастать, увеличивается сигнал на выходе ТН и блок управления БУ-2 шунтирует обмотку ОУХХ. В последней появляется ток, и магнитный поток изменяет суммарный магнитный поток в стержне с обмоткой LBI выводя схему из резонанса и предотвращая перенапряжения.

При использовании воздушных дросселейвариометров блок БУ-} управляет приводом перемещения катушек LA и L друг относительно друга. На фиг. 4 и 5 изображены соответственно

нагрузочная и регулировочная характеристики устройства (/ - координата взаимного положения дросселей L А и LB . При / 0 дроссели вдвинуты один в другой). Таким образом, описываемое устройство обладает свойствами источника тока (/л не зависит от Rff) и позволяет плавно регулировать величину выходного тока.

Предмет изобретения

Устройство для питания электрических установок, например электротермических, от трехфазной сети переменного тока, содержащее

для каждой фазы нагрузки нерегулируемый силовой трансформатор и реактивные элементы (дроссель и батарею конденсаторов), соединенные в звезду, одним лучом которой является первичная обмотка силового трансформатора, вторым лучом - дроссель, включенный в отстающую фазу, и третьим - батарея конденсаторов, реактивное сопротивление которой равно реактивному сопротивлепию дросселя, отличающееся тем, что, с целью управления током нагрузки по задапной программе, последовательно с указанной первичной обмоткой силового трансформатора включен дополнительный дроссель, связанный переменной индуктивной связью с дросселем в отстающей

фазе.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что взаимная индуктивность дросселей изменяется блоком управления.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения перепапряжений

при холостом ходе, дроссель в отстающей фазе содержит обмотку управления, подключенную к батарее конденсаторов через дополнительный блок управления.

СигнйЛ i npaB/ie ния (pфициентом ма г hи/Г но и cffssij

fJШ1/с/г

Ни цг.4

ScmpevHO wn/ibie LA uLg

Согласно бмацен ные LA uLs