Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное Советский патент 1977 года по МПК H02M5/14 

(54) ПРЕОБРАЗСВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ

Изобретение относится к статистическим феррорезонансным д реобразсжателям однофазного напряжения в трехфазное, является дальнейшим усовершенствованием изобретения по авт.св, 457151 и может приме- g няться в тех областях техники, где требуетея питание от однсфазной сети трехфазных электродвигателей с иаменяюшейся ееличи-: ной нагрузки и значительной реактивной мощнй&стью в холостсы ,5ОД6| например на JQ электровозах,в торгсжых холодилышках, устройствах автоматики, бытовых приборах и т.п.

Известное устройство 13состоит из трехстержневого трансформатора с двумя обмот--|5 ками, расположенными на крайних стержнях, имеющих меньшее поперечное сечение по сравнению со средним, причем параллельно части витков одной обмотки подключен конденсатор.-20

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что параллельно части витков другой обмотки включен другой конденсатор.25

Это отличие позволяет улучшить симметрию выходного напряжения.

На чертеже дана принципиальная схема описываемого преобразователя.

Преобразователь содержит трансформатор 1 с трехстержневым сердечником, фазосдвигающий конденсатор 2 и компенсирующий конденсатор 3. Сердечник трансформатора изготовлен из листовой электротехнической стали и имеет два боковых стержня 4 уменьшенной площади поперечного сечения по сравнению со средним стержнем 5 и ярмами б. На боковых стержнях сердечника насажены две обмотки 7 и 8 с выводами для подключения нагрузки (зажимы а,Ь,С ), фазрсдеигаюшего конденсатора 2 (зажимы о, В ) и компенсирующего конденсатора 3 (зажимы о,CL ). Обмотки 7 и 8 соединены последовательно так, чтобы создаваемые ими магнитные потоки геометрически складывались, протв-. кая по среднему стерж по 5 (секции обмоток могут быть выполнены и как отдельные обмотки, если требуется исключить гальваническую связь между ними). Индуктивность намагничиваемой обмотки 7 и присоединенной к ней фазы нагрузки в екшость .фазрсдвигающего конденсатора {с учетом коэффициента трансформации) обра пют феррорезонансный контур, облададоiaau суммарной емкостной пр с® од им остью. Последовательно с этим контуром включена ивдуктивность намагничивающей обмотки В с присоединенным к ней параллельно конден сатором, компенсирующим индуктивность од Hdft фазы нагрузки. Питающее однофазное иапряжение подключают к внешним зажимам (J и J намагничивающих обмотсж 7 и 8. Параметры трансформатора 1 и фазосдвигающего конденсатора 3. выбирают та«ими, чтобы совместно с активной составлшощей фаз нагрузки, подключенных параллельно к обмоткам 7 и 8, создавался сдвил фаз падения напряжений в этих обмотках, близкий к 60°. При этом часть емкости фазосдвигаюшего конденсатора 2 и емкост компенсирующего конденсатора 3 компен сируют индуктивности присоединенных параллельно к ним фаз нагрузки. В холостом ходе (нагрузка подключена, но активная составляющая ее минимальна, а индуктивная значительна по сравнению с активней) сдвиг фаз образуется активных по терь в обмотках и боковых стержнях сердеч ника, а также потерь холостого хода нагру ки. НапряженияTJ jи и jj совместно с тран сформированным однофазным напряжением-, 11д,образутот трехфазную систему напряжений. Работа преобразователя основана на использовании нелинейности вольт-амперных характеристик последовательно соединенных феррорезонансного контура с обмоткой 7 и обмотки 8 с компенсирующим конденсато ром 3. Боковые стержни сердечника трансформатора сильно насыщены магнитным потоком. Рабочая точка феррореаонансного ко тура находится на спадающем участке вольт-амперной характеристики, а намагничивающей обмотки 8 - на участке, соот ветствующэм сильчому насыщению сердечника. Такое положение рабочих точек способствует незначительному изменению сим- метричности трехфазного напряхсения при изменении величины нагрузки в широких пределах. С уменьшением активной составляющей нагрузки соответстве 1но уменьщают- ся и абсолютные величины результирующих реактивных проводимостей системы преобразователь - нагрузка. Это поддерживает симметричность трехфазного напряжения. Однако при малых активных нагрузках, соответствующих режиму холостого хода, индуктивность нагрузки часто остается значительной (например для асинхронных электродвигателей) и препятствует автоматическому поддержанию необходимого -соотношения активных и реактивных проводимостей. С целью компенсации этой препятствующей симметричности индуктивности параллельно обмотке 8 подключается конденсатор 3.. При соответствующих параметрах трансфор - матора 1 и конденсатора 2 и 3 симметричность трехфазного напряжения в заданных пределах может быть сохранена при изменении величины активней нагрузки от нуля до номинального значения даже при значительной индуктивной составляющей нагрузки в холостом ходе. Если не требуется трансформирования напряжения, то питающее однсх})азное напряжение подключают непосредственно, к зажиммам а и С , конденсатор 2 - к зажимам а конденсатор 3 - к зажимам b и обмотки 7 и 8 используют как дросФормула нзобр е т е н и я Преобразователь однофазного напряженна в трехфазное по авт.св. № 457151, отличающийся тем, что, с целью улучшения симметрии выходного напряжения, параллельно части витков другой обмотки включен другой конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 457151, класс НО2Н 5/14 от 1975 г-прототип.

9 Л,.