Устройство для питания однофазной нагрузки от трехфазной сети Советский патент 1983 года по МПК G05F3/06 H02J3/26 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для синмет- ч, рярования режима трехфазной сети пр|я питании от нее стабилизированным током мощных однофазных нагрузок, например электротермических и электрб-. сварочных установок.ПО ocHOBHpisftr авт.- св. №378821 известно устройство для питания однофазной нагрузки от трехфазной сети, например, электротермических .и электросварочные установок, содерявдащее конденсаторную батарею и дроссель, настроенные в резонанс на частоту питающей сети и соединенных с цепью для подключения нагрузки в звезду, выводаг лучей которой подключены к трехфазному источнику напряжения, причем последовательно в нагрузочную цепь включен дополнительный регулирующий элемент, выполненный в виде автономного, ре 17улируемого по величине и фазе источййка ЭДС,

Указанные трехфазиый источник нешряженйя и регулируекел источник ЭДС выполнены в виде двух однофазных трансформаторов, первичные обмотки которых, подключаемые к трехфазной сети, соединены по схеме трансформатора Скотта, вторичная обмотка

трансформатора снабжена прсадежуточными выводами для подключения к сво6однс 4у концу нагрузки, крайний вывод этой обмотки связан с промежуточным выводом вторичной облютки второго трансформатора, а к ее крайним выводам прдсоеданены конденсаторнгш батарея и дроссель. Вторичная обмотка второго трансформатора снаб10жена несколькими промежуточными выводами и переключателем для связи ее со вторичной обмоткой первого трансформатора.

Недостатком выполнения трехфазно15го источника напряжения и регулируемого источ.ника ЭДС в виде двух трансформаторов, соединенных по схеме трансформатрра Скотта, является большая их установленная мощность ,

20 (в 2,5 раза превышаки11а1я номинальную мощность нагрузки).

Цель изобретения - уменьшение

, установленной мощности устройства.

Поставленная цель достигается

25 тем, что в устройстве для питания, однофазной нагрузки от трехфазной сети автономный, регулируемый по фазе и величине источник ЭДС выполнен в виде трех.автотрансформаторов, пер30вый и второй из которых выполнены с регулировочными выводами, снабженны ми коммутирующими ключами, а третий - со средним выводом, при этом первый и третий автотрансформаторы одними выводами соединены между собой и -подключены к фазе сети, соединенной с конденсаторной батареей, а другими выводами подключены к дву другим фазам сети, причем первый автотрансформатор подключен к фазам сети с отстающим линейным напряжени ем, а третий - к фазам сети с опере жающим линейным напряжением, второй автотрансформатор одним выводом под соединен к среднему выводу третьего автотрансформатора и другим - к регу лировочному выводу первого автотран сформатора, а регулировочный вывод второго автотрансформатора подсоединен к нагрузке. Кроме того, с целью регулирования величины и фазы напряжения источник ЗДС в процессе работы устройство снабжено блоком управления, включаюишм измерительный датчик мощности и тока нагрузки, подключенную к изме рительному датчику систему управления коммутирующими ключами. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Схема содержит автотрансформаторы 1 , 2 и 3, которые соединены между собой и подключена к фазам сети таким образом, что образуют источник ЭДС с измевяюгдигдася аглплитудой и фазой к фазам сети, к которым подключен автотрансформатор 1, подключены конденсаторная батарея 4 и дроссель к точке соединения которых присоединена нагрузка б, Автотрансформаторы 1 и 2 снабжены коммутирующими . ключами 7 и 8, управление которыми осуществляется от измерительного дат чика 9 и системы управления 10, Стабилизация тока нагрузки и симглетрнгрование трехфазной сети достигается при условиях -4i(tw А f j2j(Ee,uuC-Ec-l|u;c), U) гдеЕ,Е,Е система напряжений питающей сети; напряжение дополнител ного однофазного источника;кривая частота сети; емкость конденсаторной батареи 4; индуктивность дросселя 5, Условие (1) выполняется, так как конденсаторную батарею 4 и дроссель настра вают в резонанс на частоте питающей сети, Как видно из выражения (2) , регулирование дополнительного источника ЭДС должно осуществляться как по величине напряжения, так и по фазе. Это обеспечивается тем, что в соответствии с параметрами нагруз-. ки (ZM, tfn ), которые определяются измерительным датчиком 9, подается сигнал на систему управления 10 коммутирующими ключами, которая подключает коммутирующие ключи 7 и 8 таким образом, чтобы обеспечить необходимое-значение напряжения дополнительного источника ЭДС. При этом значение напряжения на автотрансформаторе 1 между фазой А и- отпайкой автотрансформатора .1, к которой должен быть подключен автотрансформатор 2, определяется из выражения V - ii. | ±Я11М - 2 s,(f.) а напряжение на автотрансформаторе 2 между точкой соединения с автотрансформатором 1 и отп&йкой, к которой .должна быть подключена одним концом нагрузка б, определяется следующим образом: 4slH(|-lt-ifp ItoL/ ) В случае, если однофазная нагрузка б является постоянной во времени, то автотрансформаторы 1 и 2 рассчитываются и выполняются с одной отпаЦкой и отпадает необходимость в комму тирующей аппаратуре и системе уп-равления. Формула изобретения 1. Устройство для питания одноФазной нагрузки от трехфазной сети по авт. св. № 378812, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности, автономный, регулируемый по фазе н величине источник ЭДС выполнен в виде трех автотрансформаторов, первый и второй из которых выполнены с регулировочными выводами, снабженными коммутирующими ключами, а третий - со средним выводом, при этом первый и третий автотрансформаторы одними внводами соединены между собой и подклюгчены к фазе сети, соединенной с конденсаторной батареей, другими выводами подключены к двум другим фазам сети, причем первы автотрансформатор подключен к фазам сети сготстающим линейным напряжением, а третий .к фазам сети с опережающим линейным напряжением, второй автотрансформатор одним выводом подсоединен к среднему выводу третьего автотрансформатора и другим - к регулировочному

ВЫВОДУ первого автотрансформатора, а регулировочный вывод второго автотрансформатора присоединен с нагрузке.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью

регулирования величины и фазы напряжения источника ЭДС в процессе работы, оно снабжено блоком управления, включающим измерительный датчик мощности и тока нагрузки и .систему уп5 равления коммутирующими ключами, подключенную к измерительному датчику.