Индуктивно-емкостной преобразователь источника напряжения в источник тока

Индуктивно-емкостной преобразователь источника напряжения в источник тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОМ:КОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11>873231 (61) Дополнительное- к авт. свид«ву (22) Заявлено 211177 (2! )2549132/24-07 р )м. к.з с присоединением заявки ¹.(23) Приоритет

6 05 F 3/06

Н 02 И 5/06

Государственный комнтет

СССР мо делам нзобретемнй н открмтнй

Опубликовано 15.1031. Бюллетень N9 38 (53) УДК 621. 316. .72(088.8) Дата опубликования описания 15.10,81 (54) ИНПУКТИВНО-ЕИКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ В ИСТОЧНИК ТОКА

Устройство относится к электротехнике, в частности к источникам питания различных электротехнологических установок ° 5

Известен индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока (UEII), содержащий для каждой фазы нагрузки дроссель.и конденсаторную батарею с равными по, величине реактивными сопротивлениями на частоте питающей сети, в кото- . ром указанный дроссель выполнен нелинейным (1 j.

Наиболее близким к предлагаемому t5 по технической сущности является индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока,. содержащий .для каждой фазы нагрузки, дроссель и конденсаторную батарею : 20 с равными по величине реактивными сопротйвлениями на частоте питающей системы напряжения, подключенные одними выводами к одному.из концов цепочки из последовательно соединен-. 25 ных первичных обмоток двух согласующих трансформаторов, второй конец указанной цепочки и вторые выводы конденсаторной батареи и дросселя пред« назначены для подключения к фазным 30 выводам трехфазной питающей системы напряжений (21.

Недостатком этого устройства является большая установленная мощность реактивных элементов, низкий

COS

Цель изобретения — уменьшение установленной мощности реактивных элементов и увеличение=оьФ .

Пля этого s указанной цепочке общая точка первичных обмоток двух согласующих .трансформаторовснабжена вы водом и предназначена для подключе« ния к точке с потенциалом, равным нулевому потенциалу питающей системы напряжений.

При однофазной нагрузке общая точка первичных обмоток двух согласующйх трансформаторов предназначена для подключения к выводу.нейтрали питающей системы напряжений.

При трехфазной нагрузке общие точки первичных обмоток двух согласующих трансформаторов всех фаз объединены.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема.ИЕП для однофазной нагрузки, на фиг. 2 — векторная диаграмма,( на фиг. 3 — схема ИЕП для трехфазной

873231

Формула изобретения

Индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока, содержащий для каждой фазы, нагрузки дроссель и конденсаторную батарею с равными по величине реактивными сопротивлениями по -частоте

Щ питающей системы напряжения„подключенные одними выводами к одному из концов цепочки из последовательно соединенных первичных обмоток двух согласующих трансформаторов, второй конец указанной цепочки и вторые выводы конденсаторной батареи и дросселя предназначены для подключения к фазным выводам трехфазной питающей системы напряжений,о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности ðåàêтивных элементов и увеличения cos P„ в. указанной цепочке общая точка первичных обмоток двух согласующих трансформаторов снабжена выводом предназначенным для подключения к точке с потенциалом, равным нулевому потенциалу питающей системы напряжений. нагрузки, на фиг. 4 — экспериментальная вольтамперная характеристика.

Индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока (ИЕП ) состоит из двух согласующих трансформаторов 1 и.2, сумма выходных мощностей которых равна сумме потребляемой мощности нагрузки и реактивных элементов — конденсаторной батареи 3 и дросселя 4, которые соединены в "звезду", одним лучом

:которой является последовательно сое диненные обмотки согласующих трансфор-, маторов 1 и 2, вторым лучом, отстающим от первого по фазе — дроссель 4 и третьим — батарея конденсаторов 3, реактивное сопротивление которой рав- 5 !

5 но реактивному сопротивлению дросселя. Ко вторичным обмоткам трансформаторов, соединенным последовательно, подключена нагрузка 5.

На векторной диаграмме (фиг. 2) 29

U — первичное напряжение (фазное) на трансформаторе 1. 0- — первичное напряжение на трансформаторе 2 при номинальной величине нагрузки,U3

U — напряжения на дросселе 4 и конденсаторной батареи 3 соответственно. 0 Х ((ЗХХ> 04)<х напряжения

2ХХ режиме холостого хода на первичной обмотке трансформатора 2, конденсаторной батарее 3 и дросселе 4 соответственно.

Ток (в первичной обмотке трансформатора 2 не зависит or величины нагрузки и определяется формулой л

3д= где U — линейное напряжение питающей сети, х — реактивное сопротивление реактивных элементов.

Соответственно вторичный ток не зависит от величины сопротивления нагрузки, так KBI< ДН=К Да где ДН— ток в нагрузке, к — коэффициент трансформации трансформатора 2.

При уменьшении сопротивления нагру зки от номинального-до определенной величины, напряжение на первичной обмотке трансформатора 2 уменьшается от Ug до нуля (точка О на вектор ной диаграмме совпадает с точкой О), при дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки фаза напряжений на обмотках трансформатора меняется на

180 и напряжение U начинает увеI 7 личиваться до тех пор, пока вторичное напряжение трансформатора 1 не уравновесится вторичным напряжением трайсформатора 2 (режим короткого замыкания). Отсюда можно заключить, что для сохранения свойств источника тока в диапазоне изменения сопротивления от 0 до номинального, необходимо соблюдение условия

0л >а

При бесконечном увеличении сопро- тивления нагрузки (холостой ход) напряжение на трансформаторе 2 увеличивается и достигает значения U> =nU<„ где n — коэффициент, зависящии от материала магнитопровода трансформатора 2.

Из приведенной на фиг. 2 векторной диаграммы напряжений на элементах преобразователя видно, что при значении сопротивления нагрузки больше номинального, трансформатор 2 выполняет и функцию ограничителя перенапряжений на элементах преобразователя, которую в известном преобразователе выполняет дополнительный дроссель.

При питании трехфазной нагрузки индуктивно-емкостные преобразователи

ИЕП2,ИЕП2,ИЕПЗ соединены с сетью кру- говым перемещением фаз,общие точки первичных обмоток согласующих трансформаторов объединены.

Таким образом, в предложенном индуктивно-емкостном преобразователе ограничение перенапряжений на его элементах обеспечивается без применения дополнительного дросселя, что позволяют уменьшить установочные реактивнЫе мощности, увеличить КПД и cos % преобразователя. Экономический эффект от использования преобразователя мощностью 130 кВт составляет 5000 руб. в год.

2. Преобразователь по и, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что.при однофазной нагрузке общая точка первичных обмоток двух согласующих трансформаторов предназначена для подключения к выводу нейтрали питающей системы напряжений.

873231 0èà 1 фиг.2

3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что при ,трехфазной нагрузке общие точки первичных обмоток двух согласующих трансформаторов всех фаз объединены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 479746, кл. G 05 F. 3/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2342983/07, 76, кл. G 05 F 3/06.

873231

Составитель Г.Рабинович

Техред A.Am Корректор В.Синицкая

Редактор К.Волощук филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Эаказ 9048/75 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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