Трехфазный регулируемый индуктивноемкостный преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G05F3/06 H02M5/06 H05B7/18 

Изобретение относится к области электротехники и является усовершенствованием ОСНОВНОГО} авт. св. № 416682, в котором предложен тфехфазный регулируемый :андуктявно-вмкостный: преобрааователь, содержащий трехфазный -грвясфор матор с вращающимся магнитным полем, начала первичных об мотож которого подкшочаются к питающей сети, к концам вторичных подключается трехфазная ваг- ругка, первичнып и вторичные обмотки каждой фазы соединены согласно и к точкам их соединения подключена трехфазная группа .конденсаторных батарей, отношение реактивного сопротивления каж- дой фазы которых к ре активно| ог сопротивлению первичной обмотке трансформатора равно 3/2.

Недостатком этого преобразователя является изменение фазового сдвига между выходным током и питающим нап ряжением при изменении утла поворота между первичными и вторичными обмотками.

С целию устранения ©того недостатка преобразователь снабжен дополнителыным трехфазным трансформатором с врв щающимся магнитным полем, первичные и вторичные обмотки которого соединены согнасно и к точкам их соединения подключена трехфазная группа конденсаторных , отношение реактивнс о сохфотивления каждой фазы которых к реактивному сопротивлению первичных обмоток равно 3/2, первичные обмотки подключены к питающей сети, к выводам вторичных обмоток основното в дополнительного трансформаторов подключе- ны первичные обмотки согласующих трансформаторов, вторичные одноименные об- мотки котсфых включены встречно-параллелыю, причем оси,роторов основного и дополнительного Трансформаторов соединвы валом, например механическим или лектрическим, обеспечивающим синхрон ое вращение роторов в противоположные стороны.

На фиг, i представлена принципиальая схема преобразователя; на фиг. 2 - 6 3 - регувекторная диаграмма; на фиг йировочные характеристики. Г еобразователь содержит трансформаворы с врашающим;ся магнитным полем Тр2, батареи конденсаторов и С I величина емкости .С калсдой фазы которых выбирается (иа условий резо« ванса: (sul - где ii - индуктивность первичной обмотк трансформатора; ои - угловая частота источника пита К выводам вторичных обмоток тран оформаторов Т и Тр аПодкшочены первич ные обмотки согласующих трансформато TpjH Тр, вторичными обмотками кото р лх-соединен з встречно-параллельно, а к точке их соединения подключены трехфазная нагрузка. Согласующий трансформаачэр ТрЗ по ворачивает вектор тока на 180 эл. град Выражение, для тока 3 имеет при этом вид: /j2Vi.i/., J V / 3 X Л -ffcoseT где Е - ЭДС напряжения сеТи} X - сопротивление одной фазы перв ной обмотки TJHt $ - угол регулирования. Ввиду того, что вторичные обмотки трансформатора Тр4- включены встречно относительно первичных свдих обмоток, вектор тока на выходеVHZ поворачивается на 360 эл.град., т. е, остается без изменений (0(-з)-|-|-(-Ш5 на Суммарный ток, т.е. ток на выходе преобразователя, равен

2

Е X

(%

3

4+COSe

Из выражения (l) видно,, что ток на вы-. ходе преобразователя не зависит от изменения сопротивления нагрузки. Регулировать уровень неизменного тока можно, поворачивая ротор трансформатора с вращающимся магнитным полем Tp на угол0,при этомроторТраповорачивает- ся на угол - & (эп. град). Из выражения для тока нагрузки видно, что при .регулировании уровня неизменного тока в нагрузке фаза его относительно напряжения

Ф

ор мула изобрете н ия

Трехфазный регулируемый индyктивнOiч емкостный преобразователь по авт. св. № 4166.8Й, отличающийся тем, что, с цедыо повышения точности регулирования путем стабилизации величины фазового сдвига между выходным током и напряжением питания, он снабжен дополнительным трехфазным трансформатором с вращающимся магнитным полем, первичные и вторичные обмотки KOTOporq соединены согласно, и к точкам их соепитания Е остается постоянной во всем диапазоне регулирования. Поставленная цель достигнута. Представленная на фиг. 2 векторная диаграмма показывается, что ток нагрузки находится в противофазе с фазным напряжением питан:ия при любых . значениях углов регулирования в. Кроме того, видно, ЧТО предлагаемая схема в отличие от прототипа регулирует ток во всем диапазоне (от О до максимального значения). Это является также положительным качеством изобретения. Применение предлагаемой схемы не приводит кувеличению установленных мощностей элементов, так как каждый из параллельно работающих трансформаторов выполняется на половину мощности. На.личие согласующи; с трансформаторов ТрЗ, Тр4 обусловливается развязкой нагрузки (плазмотрона) с питающей сетью. Согласующий трансформатор необходим так- е и при применении схемы прототипа. Экспериментальная проверка работоопособности предлагаемого устройства и срраведливости найденных соотношений производилась на установке, где в качестве трансформаторов с вращающимся магнитным полем использовались фазорегуляторы типа ФР.«81. Синхронное вращение (поворот) роторов в противоположные стороны осуществлялось с помощью схемы электрического вала, созданного на серводвигателях типа РД-09. Нагрузкой в эксперименте -явля лось трехфазное активное сопротивление. Представленные на фиг, 3 регулировочные характеристики показывают хорошую сходимость теоретических и экспериментальных исследований, чем под тверждают работоспособность схемы и доо- тюкение поставленной цели. Эксперименты показали, что фаза тока нагрузки относительно входного напряжения остается постоянной во всем диапазоне регулиро- вшгия.

динения подключена трехфазная группа конденсаторных батарей, отношение . peaK-J тивного сопротивления каждой фазы котогрых к реактивному сопротивлению первич ной обмотки равно 3/2, первичные обмот ки подключены к питаюшей сети, к выво- , дам вторичных обмоток основного и до попнительного трансформаторов подключены

первичные обмотки согпасуюших трансформаторов, вторичные одноименные обмотки которых включены встречно-параплепьно, причем оси роторов основного и дополнительного трансформаторов соединены валом, например механическим или электрическим, обеспечивающим синхронное вращение роторов в противоположные стороны.

./WN yw ГрХ /W% Pffmop /VV4 в