УСТРОЙСТВО для ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО Советский патент 1970 года по МПК H02J1/14 H02J3/26 

Предлагаемое изобретение относится к области электроснабжения и может быть использовано для одновременного питания однофазного и трехфазных потребителей от источника трехфазного тока ограниченной мощности с выведенной нейтралью в тех случаях, когда необходимо, по возможности, равномерно загрузить все фазы источника питания или линейные провода.

Однофазный потребитель при включении его на фазное напряжение загружает только одну фазу источника питания в отличие от трехфазного потребителя, загружающего равномерно все три фазы.

При совместном питании трехфазных и однофазных потребителей с целью равномерной загрузки всех фаз источника и линейных про водов однофазные потребители разбиваются на три, по возможности, равные группы, подключаемые к различным фазам.

Если же однофазный потребитель один, то неравномерная загрузка фаз неизбежна, так как в одной фазе протекает суммарный ток однофазного и трехфазных потребителей.

Иногда трехфазные потребители настолько загружают источник или сеть, что подключение однофазного потребителя больщой мощности является недопустимым, в то же время источник или сеть допустили бы подключение еще донолнительно трехфазного потребителя

с мощностью, эквивалентной мощности этого однофазного потребителя.

Возникает противоречивая картина: однофазный потребитель нельзя включать из-за перегрузки одной фазы источника или линии, хотя при этом источник или линия остаются недогруженными по двум другим фазам.

Все известные способы устранения этого несоответствия сводятся либо к уменьщению

мощности нагрузки и ее перераспределению, либо к увеличению мощности источника, либо к замене однофазного потребителя на трехфазный. Более сложным способом является преобразование трехфазного тока в двухфазный с равномерной загрузкой трех фаз источника. Разработанные для этой цели схемы названы по фамилиям их авторов схемой Скотта и схемой Зонса.

При применении подобных систем возможна равно.мерная загрузка однофазным потребителем трех фаз источника, но этого требуется наличие специальных трансформаторов: двух однофазных для схемы Скотта и

одного трехфазного для схемы Зонса. Это является недостатком подобных схем.

Цель предлагаемого изобретения состоит в разработке устройства совместного питания мощного однофазного и /; числа трехфазных ка и питающие линии были бы, по возможности, загружены равномерно, без применения емкостных и индуктивно-емкостных фазонреобразователей или специальных трансформаторов схем Скотта и Зонса. В предлагаемом устройстве эта цель достигается загрузкой однофазным потребителем одной фазы источника (питающей линии), а трехфазными потребителями загружаются две другие фазы источника (питающей линии). Для сохранения симметрии питающего напряжения трехфазных потребителей производится преобразование первичной системы трехфазного тока с нейтралью с помощью однофазного трансформатора, подключенного в разрыв одной фазы сети, в другую, также симметричную систему с величиной линейного напряжения, равной величине фазного напряж.ения первичной сети, т. е. в уЗ раз меньшим напряжением. Трехфазный потребитель при этом коммутируется со звезды на треугольник. На фиг. 1 дана предлагаемая схема подсоединения потребителей: на фиг. 2 - векторная диаграмма устройства Устройство симметрирования состоит из фазных проводов А и Б, нулевого провода О трехфазной сети и однофазного трансформатора Тр, подключенного в рассечку третьей фазы В. Однофазный трансформатор Тр содержит первичную обмотку 1-2 и вторичную обмотку 2-3, соединенные последовательно. Средняя точка 2 трансформатора соединена с нулевым проводом О. Трансформатор Тр выполнен с коэффициентом трансформации, равным приблизительно 1/1. При состоянии соединений, указанном на фиг. 1, на трехфазную нагрузку (например, двигатели 1Д и 2Д) поступает напряжение фазы Б сети, изображенное на фиг. 2 вектором 05; к первичной обмотке /-2 трансформатора приложено напряжение Uос фазы В. Со вторичной обмотки 2-3 снимается напряжение t/сотой же величины и того же иапряжения, но смещенное относительно нулевого провода О (и изображаемое вектором OS на векторной диаграмме). На однофазную нагрузку (например нагреватель) поступает напряжение UOA фазы А сети, изображенное на фиг. 2 вектором ОЛ. , Система напряжений, образованная векторами ОБ, БВ и ВО, является симметричной,, так как представляет собой равносторонний треугольник. Действительно, при перенесении начала вектора ОБ в точку О с получением вектора БО образуются углы АОВ и ВОВ, равные 60°, а треугольник с двумя равными сторонами Иуглом 60° между ними, как известно, является равносторонним. Практически отмечается несущественное отличие напряжений, вызванное падением напряжения на сопротивлении обмоток трансформатора, что может быть компенсированонекоторым увеличением витков вторичной обмотки трансформатора Тр. Поэтому коэффициент трансформации выполняется не 1/1, а несколько отличным для компенсации этого падения напряжения. Трансформатор должен быть рассчитан на напряжение фазы и на линейный ток нагрузки. Максимальный линейный ток нагрузки не должен превышать 0,707 допустимого тока нулевого провода. В результате применения такой схемы трехфазные потребители нагружают только две фазы питаюшей сети, что позволяет третью фазу загрузить только током мощного однофазного потребителя, более оптимально использовать источник питания, а при определенном соотношении мощностей потребителей создать равномерную загрузку всех трех фаз источника. Предмет изобретения Устройство для электроснабжения однофазного и нескольких трехфазных потребителей от источника трехфазного тока с выведенной нейтралью, отличающееся тем, что, с целью уравнивания за1рузки фаз и питающих линий, однофазный потребитель подсоединен между одннм из фазных проводов и нейтралью, а трехфазные-подсоединены к двум фазам и к нейтрали через включенный в рассечку одной из фаз однофазный трансформатор с коэффициентом трансформации 1/1, обмотки которого соединены последовательно и точка их соединения подсоединена к нейтрали источника.

От ucmovMUHQ if в

A6бо

fftf/9 Я