преобразователь однофазного напряжения в трехфазное
Классы МПК: | H02M5/14 для преобразования между цепями с разным числом фаз H01F30/14 приспособленные для изменения числа фаз |
Автор(ы): | Таранов М.А., Юндин М.А. |
Патентообладатель(и): | Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-08-29 публикация патента:
27.10.2002 |
Использование: для запуска и управления электроприводом переменного тока. Технических результат заключается в повышении надежности создания трехфазной симметричной системы напряжений со стабильными временными характеристиками. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное содержит трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, причем крайние стержни выполнены из электрических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связаны определенным соотношением, так что угол сдвига между магнитными потоками в крайних стержнях равен 60o. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, содержащий трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными на крайних стержнях и соединенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, отличающийся тем, что крайние стержни выполнены из электротехнических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связаны выражением![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-12t.gif)
где
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192020/961.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192020/961.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192020/961.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192020/961.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания трехфазных электродвигателей от однофазной электросети. Известен преобразователь однофазного напряжения в многофазное /1/, в котором однофазным источником создаются магнитные потоки в разветвленной магнитной цепи, противодействующий магнитный поток возбуждается при помощи дополнительных вторичных обмоток, подключенных к конденсаторам. В результате взаимодействия основных и противодействующих магнитных потоков трехфазное напряжение индуктируется в основных вторичных обмотках. При этом угол фазового сдвига суммарного магнитного потока изменяют путем последовательно-встречного включения вторичных дополнительных обмоток разных трансформаторов и изменением емкости конденсаторов. Недостатком данного преобразователя является сложность его реализации и пониженная надежность, вызванная использованием конденсаторов. Известен также преобразователь однофазного напряжения в трехфазное /2/, принятый за прототип, в котором противодействующий магнитный поток в одном из стержней трехфазного магнитопровода возбуждается при помощи короткозамкнутой обмотки, благодаря чему в крайних стержнях трехстержневого трансформатора образуются магнитные потоки, сдвинутые между собой по фазе на 60o, которые в среднем стержне геометрически вычитаются и образуют третий магнитный поток. Возбужденные результирующие магнитные потоки индуктируют в каждой из трех вторичных обмоток, находящихся на стержнях, электродвижущие силы, образующие трехфазную систему напряжений. Присутствие короткозамкнутой обмотки в преобразователе приводит к дополнительному нагреву магнитопровода, что ухудшает его магнитные характеристики и является недостатком. Задачей настоящего изобретения является повышение надежности создания трехфазной симметричной системы напряжений со стабильными во времени характеристиками. Указанная задача решается тем, что в преобразователе однофазного напряжения в трехфазное, содержащем трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными на крайних стержнях и соединенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, крайние стержни выполнены из электротехнических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связано выражением![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-2t.gif)
где
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-3t.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-4t.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-5t.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-6t.gif)
то между МДС первой обмотки F1 и соответствующим ему магнитным потоком
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192070/966.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-7t.gif)
Возбужденные магнитные потоки индуктируют во вторичных обмотках 6, 7, 8, размещенных на стержнях трансформатора, соответствующие ЭДС, которые по закону электромагнитной индукции
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-8t.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-9t.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-10t.gif)
![преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, патент № 2192088](/images/patents/278/2192088/2192088-11t.gif)
Для симметричной последовательности и чередования фаз необходимо изменить на 180o фазу ЭДС E1. Эту операцию можно выполнить изменением маркировки зажимов начала и конца вторичной обмотки 6, расположенной на первом стержне 3 магнитопровода (фиг.1), или изменением направления намотки данной обмотки по отношению к двум другим вторичным обмоткам. Использование указанного преобразователя позволяет эффективно использовать габарит трехфазного электродвигателя при питании его от однофазной сети. Источники информации
1. Авторское свидетельство 665376, Н 02 М 5/14, 1979 г. 2. Патент Российской Федерации 2047262, Н 02 М 5/14, 1995 г.
Класс H02M5/14 для преобразования между цепями с разным числом фаз
Класс H01F30/14 приспособленные для изменения числа фаз