трехфазное симметрирующее устройство

Формула изобретения

Трехфазное симметрирующе устройство, преимущественно для работы от трехпроводной или четырехпроводной питающей сети, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети A1, B1, C1, N1 и выходные зажимы A2, B2, C2, N2 для подключения нагрузки, трехфазный трехстержневой трансформатор, две первичные обмотки которого соединены в «зигзаг» и включены на выходные зажимы, отличающееся тем, что с целью обеспечения симметрирования фазных напряжений при несимметрии линейных напряжений введены в каждую фазу одна или две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки, включенные со стороны питающей сети через двух- или трехпозиционный переключатель последовательно с нагрузкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.

Известен трехфазный стабилизатор переменного напряжения, содержащий симметрирующий трансформатор (1).

Недостаток - большая установленная мощность трансформатора,

Известно трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки соединены в «зигзаг» (2).

Недостаток - сложность и большая установленная мощность симметрирующего трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трехфазное симметрирующее устройство, между входными и выходными зажимами в котором включен трехфазный автоматический выключатель, а к выходным или входным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого включены встречно и соединены в «зигзаг» (3).

Недостаток - значительная несимметрия фазных напряжений при несимметрии входных линейных напряжений.

Цель изобретения - обеспечение симметрирования фазных напряжений при несимметрии линейных напряжений

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы Al, B1, C1, N1 для подключения питающей сети и выходные зажимы A2, B2, C2, N2 для подключения нагрузки и к которым подключен трехфазный трехстержневой трансформатор, две первичные обмотки которого соединены встречно-последовательно в «зигзаг», в каждую фазу трансформатора введены одна или две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки, включенные, со стороны питающей сети через двух или трех позиционный переключатель, последовательно с нагрузкой. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети A1, B1, C1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки A2, B2, C2 и N2, трехфазный трехстержневой симметрирующий трансформатор 1, имеющий первичные обмотки 2, 3,которые включены встречно в »зигзаг» с обмотками 3, расположенными на других стержнях. Первые свободные выводы первых обмоток соединяются с выходными зажимами фаз A2, B2, C2, а свободные выводы вторых обмоток соединяются в одну общую точку 4 и являются нулевым выводом для подключения фазных нагрузок N2. В каждую фазу трансформатора введены две последовательно соединенные вольтодобавочные обмотки 5 и 6, выводы которых через трехпозиционный переключатель 7, имеющий три позиции 8, 9, 10, подключены к соответствующим фазам A1, B1, C1 питающей сети, а один из выводов, соответсвующий позиции 9, к выходным зажимам A2, B2, C2 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство, нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод 4 встречно-включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2, 3 трехфазного трехстержневого трансформатора 1. При таком включении первичных обмоток в зигзаг трехфазный трансформатор имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, т.е. обеспечивает создание устойчивой нулевой точки симметрирования фазных напряжений и фильтрацию гармоник токов нулевой последовательности. Известно, что при таком включении обмоток сопротивление нулевой последовательности определяется параметрами короткого замыкания его трансформаторных элементов. При предлагаемом включении вольтодобавочных обмоток 5,6 через трехпозиционный переключатель 7 к соответствующим фазам A1, B1, C1 даже при несимметричных входных линейных напряжениях можно обеспечить симметрирование фазных напряжений путем установки переключателем 7 различных позиций по фазам. Так, например, если повышеными входными линейными напряжениями являются напряжения между фазами A1 B1 и B1C1, а пониженным - линейное напряжение между фазами A1C1, то переключатель 7 фазы В устанавливается в позицию 8, а переключатели фаз А и С в позиции 9 или 10 в зависимости от сложившейся величины несимметрии линейных напряжений. Величина напряжения на обмотках 5 и 6 устанавливается в пределах от 2,5 до 10% от номинального фазного напряжения. Если пониженными входными линейными напряжениями являются B1C1 и C1A1, а повышенным относительно вышеуказанных линейных напряжений - напряжение A1 B1, то переключатель фазы С устанавливается в позицию 10, а переключатели фаз А и В в позиции 8 или 9.

Нормализация фазных напряжений обеспечивается путем установки переключателей в такие положения (позиции), при которых несимметрия этих напряжений минимальна. Если несимметрия входных линейных напряжений незначительная, то можно применить только одну вольтодобавочную обмотку 5 или 6 и двухпозиционный переключатель 7, что упростит и повысит надежность устройства.

Такое выполнение трехфазного симметрирующего устройства обеспечивает работу устройства как в режимах симметрии входных линейных напряжений, так и при наличии ярко выраженной несимметрии линейных напряжений.

Технико-экономическая эффективность при использовании устройства достигается благодаря нормализации напряжения и повышению качества электрической энергии, даже при наличии несимметрии входных линейных напряжений.

1. «Электротехнический справочник», Москва, издательство МЭИ, 1998, стр.135, рис.24.19.

2. А.С. СССР № 1324086. М.Кл. H02M 5/12, 1985.

Патент РФ № 2314620 H02J 3/26, H02H 3/253.