СИММЕТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1969 года по МПК H02J3/26 

Симметрирующее устройство служит для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней однофазных нагрузок, мощность которых соизмерима с мощностью питающей сети.

Известны устройства, выполненные на основе дроссель-автотрансформатора и емкости, со схемой соединений, позволяющей уменьшить установленную мощность симметрирующих устройств.

Предлагаемое устройство, выполненное на основе электрической емкости и однофазного трансформатора, отличается от известных тем, что с целью уменьщения установленной мощности одна из обмоток трансформатора подключена к двум фазам сети, а одним концом подключена к третьей фазе, а второй конец соответственно через емкость и нагрузку подключен в порядке следования фаз к двум другим фазам.

Трансформатор может быть снабжен обмоткой подмагничивания, подключенной к источнику постоянного тока. Трансформатор при этом выполняет также функции дросселя.

Принципиальная топографическая схема включения элементов симметрирующего устройства представлена на фиг. 1. Мощная однофазная нагрузка Z подключается к трехфазной сети А, Б, С, подлежащей симметрированию. Симметрирующее устройство состоит

из трансформатора Тр, выполняющего также функции дросселя, и батареи конденсаторов С. Трансформатор Тр имеет две обмотки АБ и 1C, одна из которых подключена между двумя фазами сети А, Б, а другая одним концом подсоединена к третьей фазе С. Однофазная нагрузка подключается между фазой В и коицом / обмотки 1C трансформатора. При этом угол между векторами напряжений на обмотке АБ и нагрузке Z составляет --|-где ф - фазовый угол нагрузки, б - угол потерь дроссель-трансформатора Тр.

Конденсаторная батарея С подключена одним концом к общей точке нагрузки и обмотки 1C трансформатора, а другим - к отпайке 2 обмотки А В. При этом угол между векторами напряжений на обмотке АВ и конден--всаторнои батареей составляет --- .

Трансформатор Тр рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить в сети необходимый для симметрирования индуктивный ток. Он быть выполнен с воздушным зазором, что способствует линеаризации его характеристик, либо регулируемым иодмагничиванием. трехфазную сеть таких токов обратной последовательности, которые были бы равны по величине и противоположны по направлению токам обратной последовательности, вызываемым в трехфазной сети однофазной нагрузкой ZH . Это достигается в том случае, когда угол между векторами напряжений на обмотках трансформатора и нагрузки составляет - + , а угол между векторами напряжении на батарее конденсаторов и нагрузки -Указанным условиям соответствует множество схемных вариантов симметрирующих устройств, однако минимальную установленную мощность устройство имеет в случае наличия общей точки / между батареей конденсаторов и однофазной нагрузкой. Исследования показали, что установленная мощность (Руст) заявляемого устройства в значительной мере зависит от соотношения («) между мощностью нагрузки (5н) и мощностью конденсаторной батареи (Qc)Зависимость установленной мощности симметрирующего устройства, отнесенной к мощности нагрузки (Руст.отн) от параметра п показана на фиг. 2. Как видно из чертежа, относительная установленная .мощность (Руст, отн) минимальна при п х- 2,8 и составляет 103%. Коэффициент мощности (cos в) симметрированной трехфазной сети в этом случае составляет 0,97. В том случае, когда мощная несимметричная нагрузка из.меняется по величине в широких пределах, можно использовать симметрирующее устройство, нрннципиальная топографическая схема которого показана на фиг. 3. Это устройство и.меет ту же нрнннипнальную схему, что и устройство на фиг. 1. Отличие 5 10 15 20 25 30 35 40 заключается в конструктивном решении. Сердечник трансформатора выполняется в виде Ш-образного магнитопровода без воздушного зазора. На среднем стержне его имеется обмотка подмагничивания, благодаря которой происходит управление симметрирующим устройством. На крайних стержнях помещаются рабочие об.мотки АВ и 1C. Симметрирующее устройство -с подмагничиваемым трансформатором обеспечивает бесконтактное управление симметрированием при изменении мощности однофазной нагрузки в пределах от 100 до 35%, а при необходимости до 3% от номинальной величины. Устройство может производить автоматическое поддержание симметрии режима трехфазной сети при изменении величины несимметричной нагрузки. Носледнее осуществляется введением положительной обратной связи по току нагрузки. Предлагаемое устройство предназначено для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней мощных индукционных печей, установок для шлакового переплана, электросварочных и других однофазных устройств. Нредмет изобретения 1. Симметрирующее устройство, выполненное на основе электрической емкости и однофазного трансформатора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности, одна из обмоток указанного трансформатора подключена к двум фазам сети, а вторая обмотка одним концом подключена к третьей фазе, а второй конец соответственно через емкость и нагрузку подключен в порядке следования фаз к двум другим фазам. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трансформатор снабжен обмоткой подмагничивания, подключенной к источнику постоянного тока.