Трехфазный регулируемый индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока

Трехфазный регулируемый индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 27.10,75 (21) 2184403/07

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)555394 (51) М. Кл.н

G05 F 3/06

Н02 M 5/04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР ло делам изооретеннй и открытий (233 Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень ph 15 (45) Дата опубликования описания 28.06.77 (53) УДК 621.316.721 (088.3) (72) Авторы изобретения

И.В. Волков, В. Н. Губаревич, В. Н. Исаков, В, П. Кабан и Н. Ф. Берестов (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской CCP (54) ТРЕХФАЗНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИНДУКТИВНО—

ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИСТОЧНИКА

НАПРЯЖЕНИЯ В ИСТОЧНИК ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания источников питания с регулируемым уровнем неизменного тока в нагрузке при изменении величины ее сопротивления в широких пределах.

Известен трехфазный регулируемый индуктивно-емкостиый преобразователь источника напряжения в источник тока, в котором ток регулируется изменением структурной схемы преобразователя 111.

Однако такое устройство имеет ряд существенных недостатков: узкий диапазон регулирования тока нагрузки, резкое увеличение установленных мощностей элементов с ростом диапазона регулирования, наличие контактного узла, ухудшение стабилизируницих свойств устройства при изменении сопротивления нагрузки, трудность технической реализации, периодические провалы величины тока до нулевого значения при плавном регутп ровании.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является трехфазньй регулируемый индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока, содержащий трехфазный трансформатор с вращающимся магнитным полем, к перв/тм выводам статорной обмотки каждой фазы которого подключены одна обкладка конденсатора, реактивное сопротивление которого равно 3/2 реактивного сопротивления

5 статорной обмотки, а к первым выводам роторньтх обмоток подключается трехфазная нагрузка 12).

Этот преобразователь не позволяет регулировать уровень неизменного тока нагрузки в полном диапазоне (от нулевого до номинального значения)

10 и с расширением диапазона регулирования и изменением величины сопротивления нагрузкиухудшается жесткость нагрузочкой характеристики.

В предложенном преобразователе вторые обкладки конденсаторов подключены к питающей

16 сети, вторые выводы статорных и роторных обмоток порознь соединены в звезду, а первые выводы poTopHhlx обмоток пофазно соединены с выходными выводамн дополнительного трехфаз.ного источника тока, входные выводы которого

20 подключены к питающей сети.

На фиг. 1 представлена схема предложенного преобразователя; на фиг. 2 — график зависимссти модуля тока нагрузки в зависимости от угла поворота ротора относйтельно статора; на фиг. 3—

25 вольт-амперные. характеристики преобразователя.

555394

4 ходного тока будет меняться от нуля до; аксимального значения.

Для повышения добротности первичного контура, увеличивающей жесткость внешней харакЬ теристики к конденсаторным батареям вместо е статорных могут быть подключены роторные обмотки.

Из приведенных на фиг. 3 вольт-амперных характеристик экспериментального образца видно, Ы что уровень тока в нагрузке изменяется от нуля до номинального значения и жесткость характеристик не зависит от диапазона регулирования.

Использование предлагаемых электрических соединений трехфазного трансформатора с враща1Ь ющимся. магнитным нолем с трехфазной группой конденсаторных батарей и с новым элементом— трехфазным источником тока выгодно отличает предлагаемый трехфазный индуктивно- емкостный преобразователь с полным диапазоном регулирования тока нагрузки от прототипа, так как позволяет реализовать фазовое суммирование токов на выходе. В результате расширяется диапазон плавного регулирования тока в нагрузке и получают независимость жесткости нагрузочных характеристик от диапазона регулирования тока.

421 - О

Ь

2, 4)C (1} где: Š— з.д.с. фазы питающей сети; х = оу . — индуктивное сопротивление обмотки статора;

9 †. угол поворота ротора относительно статора;

Al — модуль тока 1 .

Из анализа выражения (2) следует, что при изменении угла поворота 9 происходит изменение фазы тока i < а модуль тока остается постоянным и не зависит or величины сопротивления нагрузки.

Ток 3q на выходе источника тока ИТ определяется выражением: б -А yj90

Преобразователь состоит из группы конденсаторных батарей С1 — СЗ и трехфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем. Статорные обмотки трансформатора С1 » С2 пофазно соединены с конденсаторами, величину емкости с которых выбирают иэ условия резонанса: где L — индуктивность обмотки статора; со — угловая частота источника питания.

Конденсаторы подключены к питающей сети. К образующим звезду роторным обмоткам 1.р1 — 1.рЗ трансформатора подключена нагрузка. К выводам роторных обмоток подключены выходные выводы дополнительного источника тока ИТ.

Ток I 1 определяется выражением:

Е 4(9О -e) (Д0 -ф)

=А,е ф где А, -- модуль тока J-.-.

Для обеспечения полного диапазона регули4 рования выходного тока нагрузки 3 J +3у необходимое чтобы А1=А, =-А. Ток нагрузки находят

1:з ныраження: а его модуль определяют по формуле

li н(= йлЧЙ+со О) > ие коеорой следует, чео; изменение угла поворота 6 приводит к изменению модуля тока нагрузки, Эта зависимость приведена на фнг. 2.

Источник тока ИТ может быть выполнен по любой схеме, при этом фаза тока,.4 не обязательйо должна быть равна 90, так как утоп регулирования 9 изменяется от 0 до +e, всегда можно обеспе. чить такие значения 9, при которых уровень 1н вы

Формула изобретения

Трехфазный регулируемый индуктивно-емкостньп преобразователь источника напряжении в источник тока, содержащий трехфазный трансформатор с вращающимся магнитным нолем, к первым выводам сгаторной обмотки каждой фазы которого подключена одна обкладка конденсатора, реактивное сопротивление которого равно 3/2 реактивного сопротивления статорной обмотки, а к первым выводам роторных обмоток подключается трехфаэная нагрузка, о тли ча ю щий ся тем, что, с целью распщрения диапазона регулирования тока и повьнпения жесткости вольт-амперной характеристики, вторые обкладки конденсаторов подключены к питающей сети, вторые выводы статорных и роторных обмоток порознь соединены в звезду„а первые выводы роторных обмоток пофазно соединены с выходными выводами дополнительного трехфазного источника тока, входные выводы которого подключены к питающей сети.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Милях А. H., Волков И. В. "Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей", k., "Наукова думка", 1974, с.

120 — 146.

2, Авторское свидетельство У 416682, М.кл.

905 F 3 06, 1971 (прототип) 555394

l,0

О, 1дО Цф,д

50

4 иг.3

Составитель Г. Рабинович

ТехРед Н. Бабурка

Корректор И. Гоксич щдактор Е. Кравцова

Закаэ 458/23

Филиал ППП "Патент", г: Ужгород, ул. Проектная, 4 Гнраж 10M .. Подвитое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров Сп ó по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 1/5