УСТРОЙСТВО для ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Советский патент 1973 года по МПК G05F3/06 G05F3/06 

1

Изобретение относится к области электрических стабилизаторов тока и предназначено главным образо.м для питания -мощных промььшленных установок, наП|р.н,мер электротермических.

Известны устройства для пгята«ия электр-ической установки с активным и акт Ивно-индукт1ивным характером нагрузки переменным током, вел-ичдна которого не зависит от сопротивления нагрузки, содержащие для каждой фазы нагрузки конденсаторную батарею и дроссель с равными по величине реактивным.и сот1ротивлен.ия,ми, соединенные с выводами для подключения нагрузки в звезду. Лучи звезды нодключены ,к трехфазному источнику нанряжеиия, линейное нанряжение которого между первым и вторым выводами, к которым подключены соответственно лучд звезды с нагрузкой и дросселем, сдвинуто по фазе относительно двух друпих линейных напряжений на углы, .меньшие 90 эл. град. Однако лри питании активных и активно-.индуктивных нагрузок эти устройства ;и,меют повышенную мош,ность конденсаторных батарей.

Особенность описываемого устройства состоит в том, что в качестве источника напряжения используют источник, линейное напряжение которого между первым и третьим выводами сдвинуто ПО фазе относительно линейного напряжения между вторы м и третьим вы.

вода-ми на угол 90-120 эл. град. Это позволяет уменьшить установленную мош,ность конденсаторных батарей. Причем при питании нагрузки с cos ф не выше 0,75 в .качестве источника напряжения используют трехфазную сеть электропитания с Н улевой точкой, а третьим ВЫВОДОМ, к которому .по.дключен луч звезды с конденсаторной батареей, слулчит ее .нулевой вывод. При питан1И,и нагрузки с cos ф

выше 0,75 в качестве источника напряжения .используют источн.ик, одно из линейных напряжений которого сдвинуто по фазе относительно двух других соответственно на 30 и 90 эл. град.

На фиг. 1 показана нринципиальная схема устройства при питании однофазной нагруз.ки cos tp не выше 0,75 от сет.и с нулевым выводом; на ф|иг. 2 - вариант реализации устройства при тех же, что на фиг. 1, условиях, но при

трехфазной нагрузке с разделительным согласуюгаим тра)1.сформатором; на ф.иг. 3 - топографическая д.иагра.мма для схемы, показанной на фиг. 1; на фИг. 4 - пр.инципиальная схема устройства при питании однофазной нагрузки с cos ср .выше 0,75 от трехфазной сети с преобразователем напряжений; на фиг. 5 и 6 - два варианта реализации устройства при тех же, что и на фиг. 4, условлЯХ.

На чертежах; Л, В, С - фазовые выводы

трехфазной сети переменного тока, О - нулевой вывод той же сети, Я - нагрузка, Др - дроссель, /С - конденсатор (на фиг. 2 дроссели :и конденсаторы, включенные в разные фазы, соответственно Др, Др, ДрзИ К, Kz, К.-,), РТ - разделительный трансформатор, ПР - преобразователь трехфазной симметричной системы напряжений в трех|фазную несимметричную (см. фнг. 4), ТТ - трехфазный трансфорл1атор (см. фиг. 5), AT - автотрансформатор (см. ф:иг. 6), а, &, с - фазовые выводы несимметричного трехфазного источника нанряжений (см. фиг. 4-6).

Работа такого устройства заключается в том, что при настройке дросселя и конденсаторной батареи в резонанс ток в не зависит от велнчнны ее сопротивления. Пр,и п.итани.и мощной нагрузки Сна соединяется с настроенными в резонанс дросселем и конденсатором в звезду, выводы .которой иитаются от трехфазной сети иеременного тока. Од,нако при активно-индуктивной нагрузке устаИОвлевная .мощность такого устройства (отнощение суммарной мощагости реактивных элементов - конденсатора .и дросселя - к ;гоминальной .мощности налрузки) весьма знач ительна. В частности, при cos ф нагрузки 0,5-0,7 это отношение составляет 2,88-2,34. При этом удельный вес мощностей конденсаторов и их стои.мость особ.е.нно велики. В результате стоимость таких устройств очень возрастает, осо бенно ири низких коэф.фициентах мощностей.

.При подключении же лучей звезды к несим-метричному трехфазному источнику напряжений суМ.марная уста.навле.н.ная мощн.ость (;и стои.мость) реа.ктивных элементов значительно снижается.

В случае, если коэфф.ициент .мощности мал (не превыщает 0,75), конденсаторные батареи подключаются ,к нулевому выводу трех|фазной сети (см. фиг. 1 и 2). Тонографическая диаграмма (.см. фиг. 3) иллюстрирует эту схему. Зде,сь векторы напряжений UОА, Оов, Uoc совМ.ещены с расположение.м элементов схемы. Локазаны положения общей точки соединения элементов в звезду в номинальном реж.име работы нри разл.нчиых фазовых углах нагрузки

1Гк

f О; - ; -7j- . Эта схема нрименяется и ари и J /

COS ф выще 0,75 (но сравнению с сишметричной системой питания она все равно дает преимущество). Если же cos ф йагруаки 0,75-1 (что соответствует фазово му углу нагрузки 41-0°), пользуются схемами, изображенными на фиг. 4-6. Здесь ПР - преобразователь .ммет|ричной трехфазной системы .напряже.Н1ИЙ в трехфазную .несИМ.метричную со сдвн|гам между линейными напряжениями на выходе 30 и 90°. Такой нреоб.разователь может быть выполнен в частности но схемам, данлым на фиг. 5 и 6. В первом варианте в качестве .источника напряжения с указанным «дкигом по фазе между линейными нанряже ия.ми используется трехфазный силовой

трансформатор, нервичные обмотки которого соединены в «треугольник и подключаются к трехфаз.ной симметрич.ной сети, две вторичньгх соединены ко.нцами, а конец третьей нодсоединен к началу второй; во втором варианте источник напряжения выполняется на основе однофазного автотрансформатора со средним выводочм, по.дключенного крайними выводами К дву.м фазам трехфазной симметричной сети,

нр.ичем два вывода источника об.разованы одним из крайних .н средним выводами автотрансформатора, а третий вывод источника подключается к не связанной с автотрансформато.ром фазе трехфазной симметричной сети.

Пред м е т .изобретения

1.Устройство для п-итаиия электрической установки переменным током, величина которого не зависит от сопротивления нагрузки, при активнОМ и активно-.индуктивном характере нагрузки, содержащее для фазы нагрузки конденсаторную батарею и дроссель с р-авны.ми по величине реактивным.и сопротивлениями, соединенные с выводами для под.ключения .нагрузки в звезду, лучи которой по.дключены к трехфазному источнику напряжения, линейное напряжение которого между первым и вторым выводами, к которым подключены соответственно лучи звезды с нагрузкой и дросселем, .сдвинуто по фазе относительно двух других л.инейных напряжений на углы, мвньщие 90 эл. град., отличающееся тем, что, с целью уменьшения уста.новленной

мощности .конденсаторных батарей, в качестве источника нал.ряжени.я использован источ.ник, линейное наиряж.ение которого между первым н третьи.м вывода,ми сдвинуто п.о фазе относительно линейного напряжения между

вторым и третьи.м выводами на угол 90-120 эл. град.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что п.ри Питании н.агрузки с cos ф не выще 0,75 в качестве ясточнила напряжения .иснользована трехфазная сеть электропитания с иулевой точкой, а третьим выводо-м, к которо.му подключен луч звезды с конденсаторной батареей, служит ее нулевой вывод.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при питании напрузки с cos ф выше 0,75 в

качестве источника наиряжения использован источник, одно из линейных .напряжений которого сдвинуто по фазе относительно двух других соответсгвен.но на 30 и 90 эл. град. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в качестве источника напряжения с р азанным сдвигом по фазе между линейны.ми напряжения.м.и ис.пользован трехфазный силовой трансфор.матор, первичные обмотки которого соединены в «треугольн.ик .и подключаются к трех.фазной симметр.ичной сети, две вторичных соединены концами, а конец третьей подсоединен к началу второй.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что источник наиряжения выполнен на основе б одно,фазного автот.рансфо рматора со орбдшьм вьгоадом, подключенного крайними выводами к двум фазам трехфазной симметричной сети, причем два из выводов источника образованы одним из крайних и средним выводами авто-5 б трансформатора, а третий вывод источника подключается к ,не связанной с автотрансформатором фазе трехфазной симметричной сети, Приоритет по пп. 3-5 исчислять с 24 апредя 1969 г.

6 Лр

(риг,1

н

.Ъ

ЛВС

Т

%г

а.

С 0

А f

0 Ь

0 с

fPas 6