Фильтро-симметрирующее устройство

Фильтро-симметрирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 549857 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.10.75 (21} 2184748/07

" прис единением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.03.77.Бюллетень № 9 (46) Дата опубликования описания20.05.77 (51) М. Кл.2

Н 023 3/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316. .761.21 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. K. Шидловский., В. Г. Кузнецов, И. Б. Мостовяк Г. А. Москаленко, А. С. Григорьев и Ю. С. Михайлец

Институт эпектродинакаки AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) Ф1ИЬТРО-СИММЕ ГРИРУ ОЩЕЕ У -, ГРОЙСАO

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для улучшения качества электрической энергии в нромышт.енных сетях, содержащих несимметричные и нелинейные нагрузки, и

Известны несимметричные фильтры высших гармоник 11 „в которых используются ветви, состоящие из последовательно соединенных индуктивного и емкостного элементов, настроенных r; резонанс на определен- О ной частоте. Эти ветви подключаются к трехфазнсй сети по схеме неполного треугольника и уменьшают несимметрию и несинусоидальностт- напряжений. Недостатком этих фильтров является их высокая установ- 15 ленная мощность (на основной частоте Goнее, чем в два раза, превышающая мощность однофазной нагрузки) .

Известны также фильтро-симметрирующие устройства (ФСУ) f2), состоящие иэ 20 двух индуктивных и одного емкостного элементов, соединенных в звезду, Зти ФСУ иМею низкую установленную мощность, примерно равную мощности нагрузки, Недостат» ком этих ФСУ является низкий коэффициент Ж мощности на входе симметрированной сети, равный 0,5 индуктивного характера.

Из известных аналогов наиболее близким и принятым за прототип является симметрирующее устройство (СУ}, выполненное на основе индуктивного элемента с магнитосвязанными обмотками, включенными на две фазы сети и конденсаторной батареи, включенной между мчгнитосвяэанными обмотками и третьей фазой сети (3, Зти устройства создают пульсирующую мотцность, равную по величине и противоположную ио знаку пульсирующей мощности, обусловленной однофаэной нагрузкой. Однако эт-.r y=-тройства не осуществляют фильтрацчю высших гармон тк. При использовании этих СУ в сетях, содержащих нелинейные нагрузки, требуется допалнител ная установка устройства для фильтрации высших гармоник с у"тановленной мощностью соизмеримой с установленной мошностью уже имеющихся СУ, что ведет к значительному увеличению установленной мощности оборудования в сетях.

Цель изобретения — снижение установленной мощности фильтро- симметрирующего уст549857 ройства и получение высокого коэффициента мощности на входе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтро-симметрируюшем устройстве, содержащем индуктивный элемент с двумя магнитосвязанными, соединенными последовательно обмотками, выводы которых подсоединены к двум фазам сети, а общая точка обмоток через конденсатор подсоединена к третьей фазе сети, идуктивный элемент дополнительно снабжен двумя обмотками, каждая из которых включена последовательно с указанными магнитосвязанньпли обмотками между выводом каждой из них и соответствующей фазой сети.

На чертеже представлена электрическая схема ФСУ, ФСУ содержит индуктивный элемент 1 с 3 магнитосвязанными обмотками 2 и Ь, .до-полнительные индуктивные элементы 4 и 5, конденсаторную батарею 6.

Магнитосвязанные обмотки 2 и 3, индуктивный элемент 1 и дополнительные индуктивные элементы 4 и 5 подключены последовательно к двум фазам сети (на чертеже

А и В), конденсаторная батарея 6 включена между магнитосвязанными обмотками 2 и

3 и третьей фазой (С), при этом однофазная нагрузка 7 включена между третьей фазой и предыдущей фазой в соответствии с прямым порядком следования фаз.

ФСУ работает следующим образом. Пульсирующие мощности., создаваемые конденсаторной батареей 6 и индуктивными элементами ФСУ, совпадают по фазе и компенсируют пульсирующую мощность однофазной нагрузки 7. Сопротивление ФСУ для высокой гармоники с порядковым номером должно быть равно нулю. Это условие Обеспечивается r,ûáooîì параметров конденсаторной батареи 6 Х и дополнительных индуктивс ных элементов 4 и 5Х в соответствии с выражением:

Х 2ХС

)2

При этом суммарная мощность дополнительных индуктивных элементов 4 и 5 составляет всего (О; 5 -: 8 )% мощности индуктивного элемента 1 с ма>ннтосвязанными обмотками 3 и 2.

Величина коэффициента кэ,чнес -.; На «хо— симметриоованной сети n -.едепяется со—

u-.. Ош .Нге л емкостной Д с и индуктивнои

7Q ..4Ошности элем нтов Ф У и мощнос"-1; ти нагрузки 5н н,;Ожет равняться любо .у;па .еред заданному значению

". "н

0ОЭ 9=

i,....,,;2

2 „—,,-" 5Ь -2 СЬ вЂ” Q. н ь

Это обусловлено тем, что изменение мощности индуктивного элемента 1 не приводит к нарушению выше указанного условия фильтрации. Условие симметрирования для заявляемого устройства может быть записано в следующем виде:

$н=78 тq где X. D — суммарная индуктивная мошL ность элементов устройства, Ц вЂ” мощность конденсаторной батареи. Приведенное условие симметрирования соответствует случаю оптимального симметрирования, при котором установленная мощность СУ или ФСУ примерно равна мощности однофазной нагрузки 7.

Фипьтруклцие свойства обусловлены введением дополнительных индуктивных элеменл гон -L- 1 "? .

20 Использование дополнительных индуктив

;:ь:х элементов 4 н 5, вкпюч нных последовательно с каждой из магнитосвязанных обмоток 2 и 3, выгодно отличает изобретение

От прототипа, так как наряду с симметрированием Осуществляет фильтрацию высших гармоник.

В отличие от несимметричных фильтров высших гармоник изобретение позволяет в два раза уменьшить установленную мощность

30 оборудования, В отличие от ФСУ с соединением элементов в звезду позволяет получить высокий коэффициент мощности на входе симметрированной сети.

Формула изобретения

Фильтре-симметрируюшее устройство, содержащее индуктивный элемент с двумя маг0 нитосвязанными, соединенными последовательно обмотками, выводы которых присоединены к двум фазам сети, а общая точка обмоток через конденсатор подсоединена к

45 третьей фазе сети, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью снижения установленной мощности, увеличения коэффициента мощности на его входе, индуктивный элемент дополнительно снабжен двумя обмотками, каж50 дая из которых включена последовательно с указанными магнитосвязанными обмотками между выводом каждой из них и соответствующей фазой сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Тимофеев В. Д. Режимы в электрических системах с тяговыми нагрузками", М., 1972 г.

549857

Составитель Л. Дементьева

Редактор И. Тимофеева Техред A. Borä;ù Корректор А. Лакида

Заказ 336/116 Тираж 902 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Современные задачи преобразователь ной техники, вып. 5. изл. ИЭД АП УССР, Киев, 1975 г., стр. 102.

3. Милях А. Н., Шидловский А. К., Кузнецов Р, Г. Схемы симметрпрсвания однофазных нагрузок в трехфазных цепях", изд. "Наукова думка", Киев, 1973 г., стр. 78.