Симметрирующее устройство Советский патент 1979 года по МПК H02J3/26 

(54) СИММЕТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Поставпенная цепь достигается тем, что в симметрирующем устройстве, содержащем сиповой трансформатор, ко вторичным обмоткам которого подключена однофазная нагрузка и два симметрирующих элемента, подключенных между фазами, вторичные обмотки трансформатора выполнены с одинаковым числом витков, концы , Двух соседних обмоток соединены .между собой поспедоватепьно, конец третьей обмотки соединен с начапом первой обмотки, оба симметрирующих эпемента выполнены в виде конденсаторов, причем один конденсатор подключен между начапами обмоток двух смежных фаз параппепьно однофазной нагрузке, а второй конденсатор подключен одник4 выводом к обмотке одной из фаз, к которой подключена нагрузка, а второй вывод этого конденсатора подсоединен к началу обмотки свободной фазы.

Замена дроссе пя конденсаторной батареей позвогшёт повысить КПД устройства на 8-10%, а также увеличить диапазон симметрирования и коэффициент мощности трехфазной сети. Применение конденсаторных батарей с регулируемой емкостью дает возможность осуществить симметрирование однофазных нагрузок, изменяющихся в широкомдиапазоне как по величине, так и по углу сдвига фаз.

На фиг 1 изображена схема трансформаторного симметрирующего устройства с поспедоватепьно включенной емкостью; на фиг. 2 схема устройства с паралпепьно вкшоченцой к третьей обмотке трарсформа-гораемкостью; на фиг. 3 зависимости емкостей С. и . Сл от величины тока нагрузки при различных углах сдвига фаз (в относительных единицах) дпя схемы, представленной на фиг. 1 на фиг. 4 - те же зависимости, что и на фиг. 3, дпя схемы, представленной на фиг.. 2,

Для обеспечения симметричной систем токов Б первичных обмотках трансформатора, а следовательно, и в трехфазной сети при изменении сопротивления нагрузки Z,. , величина емкостей С , и €2, конденсаторных батарей в схеме (фиг. 1) доляша регулироваться в соответствии со следующими выражениями:

21.. Sin (ч..- ЗО)V5 I ..С,0& ф

р -..----а. л -ин

Г г 2cj-u me tj jlijj ток и напряжение нагрузки;

- угол сдвига фаз нагрузки;

ч

4ь5 - угловая частота тока.

На оснований этих выражений построены зависимости емкостей С/и С,от тока нагрузки в относйтепьных единипах (фиг. 3). В Качестве базисной емкости принята величина

С - Wt.

w-и н

- номинальный ток нагрузки.

Из графика (фиг. 3)

следует, что емкости С , и С,

, , Р постоянном угле ф , с изменением величины нагрузки необходимо регулировать прямопропорционально току нагрузки.

Схема трансформаторного симметрирующего устройства (фиг. 1) пригодна дпя симметрирования однофазных нагрузок, угол сдвига фаз которых изменяется, в диапазоне от 30 до 90 (cos 4.. 0,866-0). При этом со стороны входных зажимов устройство имеет емкостной характер с постоянным коэффициентом мощности, равным 0,866.

Для схемы (фиг. 2) аналитические выражения емкостей имеют вид:

21н-б5п(ф +S0°)

2

faoj.

Как следует из графика (фиг.4), характер регулирования емкостей С. и С„ дпя схемы (фиг. 2) такой же как и дпя схемы (фиг. 1)..

Схема трансформаторного симметрирующего устройства (фиг. 2) пригодна для симметрирования однофазных нагрузок, угол сдвига фаз которых изменяется в диапазоне.от -30 до 90 . Эта схема может быть использована для симметрирования однофазных нагрузок с CDS4 я ijO, но по величине установленной реактивной мощности конденсаторных батарей она значительно уступает схеме устройства (фиг.1).

Использование типового трехфазного трансформатора с одинаковыми по числу витков вторичными обмотками-и конденсаторной батареей вместо дросселя выгодно отличает предлагаемое трансформаторное симметрирующее устройство от указанного прототипа, так как в этом случае упрощается конструкция.и.повышается КПД устройства на 8-10%. Кроме того, использование регулируемых конденсаторных батарей расширяет возможность применения устройства для симметрирования переменных однофазных

нагрузок и компенсации реактивной мощности в трехфазных сетях.

Формула изобретения

Симметрирующее устройство, соаержащее трансформатор, ко вторичным обмоткам которого подключена однофазная нагрузка и ова симметрирующих элемента, подключенных между фазами, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, увеличения коэффициента мощности трехфазной сети и расщирения диапазона симметрирования, вторичные обмотки трансформатора выполнены с одинаковым числом витков, концы двух соседних обмоток соединены между собой последовательно, конец третьей обмотки соединен с началом первой обмотки, оба симметрирующих элемента выполнены в виде конденсаторов, причем один конденсатор подключен между началами обмоток двух смежных фаз и параллельно однофазной нагрузке, а второй конденсатор подключен одним вьгаодом к обмотке одной из фаз, к которой подключена нагрузка, а второй вывод этого конденсатора подсоединен к началу обмотки свободной фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Милях А. Н., Шидловский А. К и Кузнецов В. Г. Схемы симметрирования . нагрузок в трехфазных цепях. Киев, 1973, с, 107-124.

2.Патент Франции № 1350762, кл. Н 02 М, 1964.

W,

S 0W,

С gf « Ч-;-..

.

- ..

0.6

0.

4,1

658654

C(fH 30)

Czffn- s) С,(Чн-60)

) Фн

C1()

C(v --6ff C,{Vn-JO)

Ci(fH-o)

f