Фильтро-симметрирующее устройство

Фильтро-симметрирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскихСоцналистических

Республик (sa)98021 1 (61)Дополнительное к ввт. свид-ву М 549857 (22) Заявлено 06.04. 81 (21) 3268741/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (И) М. Кл.з

Н 02 J 3/26

Государственный комитет

СССР. ио делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.1282. Бюллетень Но 45

t$3) УДК 621.316. . 761. 21 (088. 8) Дата опубликования описания 07.1282

А.К. Шидловский, В. Г. Кузнецов, И.В. Мостовяк, Г.A. Москаленко и В.B. Данилюк (72) Авторы изобретемия.Институт электродинамики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) ФИЛЬТРО-СИИЙЕТРИРУЮЦЕЕ YCTPOffCTB0, Изобретение относится к электро= гехнике и может быть использовано для комплексного повышения качества электроэнергии в сетях с несимметричными и нелинейными нагрузками многих отраслей народного хозяйства: металлургии, в электрических системах с тяговыми нагрузками и т.д.

По основному авт. св. Р 549857 известен индуктивный элемент с двумя магнитосвязанными, соединенными последовательно обмотками, выводы которых присоединены к двум дополнительным индуктивным элементам, .каждый из которых подключен к двум фазам сети, а общая точка магнитосвязанных обмоток через конденсатор подсоединена к третьей фазе сети (1g.

Недостатком известного устройства является его несимметричная частотная характеристика, при этом фильтрация высмей гармоники тока происходит только частично.

Кроме того, коэффициент мощности на входе недостаточно большой..

Цель изобретения — обеспечение фильтрации Q --й гармоники тока относительно всех зажимов устройства и обеспечение заданного коэффициента

:;мощности на входе устройства.

Указанная цель достигается тем, что к иэвестной схеме фильтро-симметрирующего устройства, содержащей

5 индуктивный элемент с двумя магнитосвязаньыми соединенными последовательно обмотками, выводы которых присоединены к двум дополнительным индуктивным элементам, каждый из которых подключен к двум фазам сети, а общая точка магнитосвязанных обмоток через конденсатор подсоединена к третьей фазе сети, подключается дополнительный кондейсатор, который включен между точками соединения магнитосвязанных обмоток и дополнительных индуктивностей

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит зажиия 1-3, дополнительные индуктивные элементы

4 и 5, магнитосвязанные обмотки 6 и 7, дополнительную конденсаторную батарею

8, конденсаторную батарею 9 и индуктивный элемент 10.

Фильтро-симметрирующее устройство работает следующим образом.

Пульсирующая мощность, создавае:мая устройством, компенсирует пульсирующую мощность несимметричной

980211 или,Avpeg+ "-г реь ре чре

I -2чреь+ 5vре И

x) (4)

1 2 1 ч Ч(ХЬ +Х ) -Хс,/V (6 ) 1-Храп) ) (7)

+)4„)=x х )1

„или.Ж, реъ = (2 Х Х -2+ 4 " йа=йнФК =0 где М и и — пульсирующие мощности соответственно несимметричной нагруэ

2 v «-) ЪХ +Хс ) (10) б5 ки и устройства. С учетом условия нагрузки, а сопротивления реактивных элементов выбраны таким образом, что обеспечивают фильтрацию Ч-й гармоники относительно всех зажимов устройства. Для получения соотношения, позволяющего выбрать сопротивления реак -.5 тивных элементов для фильтрации Q -Й гармоники, данную схему необходимо преобразовать в эквивалентную звезду с сопротивлениями 7<Ч, 7 Ч и . „. Условие полной фильтрации Y-Й гармони- 30 ки в грехфазной цепи с помощью предлагаемой схемы будет при С учетом (3) резонансная частота фильтруемой гармоники будет для р чреь где Х вЂ” сопротивление дополни-. тельной конденсаторной 40 батареи на основной частоте; сопротивление дополнитель". ной индуктивности на ос- новной частоте, 45

Х вЂ” сопротивление основной индуктивности на основной частоте, Х вЂ” сопротивление основной конденсаторной батареи на основной частоте

Х „ - сопротивление взаимоиндук; тивности на основной частоте.

Иэ выражения (8 ) выбираются соотНОшения сопротивлений реактивных

Элементов схемы,.обеспечивающие фильтрацию Ч-й гармоники.

Для сравнения. условий фильтрации данной схемы и прототипа запишем параметры последнего для эквивалентной звезды:

Так как данная схема симметрична от-носительно зажимов 1-3 и 2-3 и .Х ч = Z y = 7y, то условие фильтрации (1) примет следующий вид:

Выразим эквивалентные сопротивле ния звезды через параметры предлагае мой схемы

Исходя из Условий (2) мы Видим что фильтрация высших гармоник тока будет только частичная, так как условие»ч дз+ 1, „рщ= 0 выполнимо, а условие 2»,, "0 невыполнимо при любых значайиях Ч, вв ду того чтоХЗ состоит из элементов одного типа (индуктивностей}, т. е. с увеличением

Ф частоты сопротивление X„ будет также увеличиваться. Таким образом, схемапрототип обладает фильтрующими свойствами только со стороны двух пар зажимов.

Исходя из этого мы видим, что подключение конденсаторной батареи 8, дает воэможность фильтровать М-ю высшую гармонику относительно всех за.имов устройства и тем значительно лучшает фильтрующие свойства схеьы.

Условие симметрирования устройством при подключении несимметричной нагрузки будет при

980211 " Zgg=-Zà

) (12> 2 а 2ч — -Х соа (1 3)

10 где

Составитель И. Мирсиаников

Техред А.Ач1 Корректор A. Ференц

Редактор В. Петраш

Заказ 9375/44 ТГраж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раушская наб, д, 4/5

»»»

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 снмметрирования параметры предлагаембго устройства, представленного четырехполюсником, связаны с параметрами нагрузки следующим образом. и.+%42 4-х-2хы -хс ц., -х .)

fS

2 (Х +Хю)-хс., (15Ú:

Совместное решение уравнений (Э), . (12) и(13) с учетом (14) и (15) дает воэможность определить параметры пред- ®

:лагаемого ФСу иэ условия симметрирования одиофазной нагрузки, фильтрации Y + гармоники и трехфазной цепи и обеспечения заданного козффициен. та реактивной мощности (Ьу.3) на входе устройства.

Предлагаемое устройство дает воэможность обеспечить фильтрацию К -й гармоники тока относительно всех зажимов устройства и обеспечить заданный коэффициент мощности на входе устройства.

Формула изобретения

Фильтро-симметрирующее устройство по авт. св. У 549857, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения фильтрации Y-й гармони;ни тока относительно всех-зажимов устройства и обеспечения заганного коэффициента мощности на входе устройства, оно снабжено дополнительным конденсатором, который включен между точками соединения магнитосвязанных;обмоток. и.дополнительных индук тивностей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 549857, кл. Н 02 J 3/26, 1975.