УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДНОФАЗНОЙ СИСТЕМЫ В МНОГОФАЗНУЮ (ИЛИ НАОБОРОТ) Советский патент 1940 года по МПК H02M5/14 

Изобретение относится к устройствам для преобразования однофазной системы в многофазную (или наоборот) с помощью ряда параллельных цепей, сдвигающих преобразуемые напряжения по фазе.

В описываемом устройстве в качестве указанных цепей применены цепные схемы, состоящие из последовательно включенных звеньев, имеющих каждое последовательно включенную индуктивность и параллельно включенную емкость для поворота векторов напряжений на любой угол, даже свыше 360° электрических.

На фиг. 1-11 чертежа приведены векторные диаграммы, блок-схемы и принципиальные электрические схемы вариантов описываемого устройства.

Однофазная система токов или напряжений может быть преобразована в п-фазную и, обратно, п-фазная в однофазную при помощи четырехполюсников, создающие соответствующие сдвиги фаз.

На фиг. 1 с помощью векторной диаграммы показан случай преобразования однофазной системы в трехфазную Это преобразование осуществляется при помощи четырехполюсников, включенных по схеме фиг. 2, где четырехполюсники показаны условно в виде блоков, поворачивающих вектор на угол 0°, 120° и 240° в сторону отставания. Для этой цели использованы цепные схемы группы четырехполюсников, построенных на основе согласования волновых сопротивлений.

Из теории симметричных однородных цепных схем известно, что соотношение между напряжениями на входных и выходных зажимах цепной схемы равно ,

где m - число звеньев схемы,

β - коэффициент затухания звена,

L - коэффициент фазы звена.

Для того, чтобы трехфазная система была симметричной в схеме по фиг. 2, необходимо соблюсти следующие условия:

а) в четырехполюснике фазы С должно быть выполнено соотношение

где m - число звеньев цепной схемы;

б) в четырехполюснике фазы B

где 0,5 - число звеньев цепной схемы,

- коэффициент трансформации автотрансформатора напряжения;

в) в четырехполюснике фазы А

где - коэффициент трансформации автотрансформатора напряжения.

В соответствии с вышеизложенным в качестве примера приведена принципиальная электрическая схема устройства на фиг. 3.

Преобразование однофазной системы в трехфазную может быть осуществлено при помощи одной цепной схемы и одного автотрансформатора напряжения при условии, что выведение нулевой точки трехфазной системы не требуется (см. фиг. 4 и 5).

Тогда и

На векторной диаграмме фиг. 6 показана трехфазная система которую требуется преобразовать в однофазную .

Это преобразование может быть выполнено при помощи трех четырехполюсников (фиг. 7) или при помощи двух четырехполюсников (фиг. 8).

В первом случае однофазная система получается на основании формулы:

Во втором случае однофазная система получается на основанииформулы:

На фиг. 9 представлена векторная диаграмма вышеуказанного выражения. Для упрощения в приведенных выражениях не учитывается затухание.

Описанный метод преобразования трехфазной системы в однофазную применим для получения соответствующих фазовых последовательностей, то есть для создания фильтров. В качестве примера на фиг. 10 приведена схема фильтра отрицательной последовательности, основанная на формуле

на фиг. 11 - ее векторная диаграмма.

Во всех приведенных выше схемах возможна циклическая замена фаз или изменение коэффициентов фазы всех четырехполюсников на какую-либо постоянную величину, что равносильно повороту всей системы на соответствующий угол.

Устройство для преобразования однофазной системы в многофазную (или наоборот) при помощи ряда параллельных цепей, сдвигающих преобразуемые напряжения по фазе, отличающееся тем, что в качестве означенных цепей применены цепные схемы, состоящие из последовательно включенных звеньев, имеющих каждое последовательно включенную индуктивность векторов напряжений на любой угол, даже свыше 360 эл.