EA035701B1

EA035701B1 - Трехфазный реактивный автотрансформатор

Info

Publication number: EA035701B1
Application number: EA201700536A
Authority: EA
Inventors: Виталий Борисович ДЕГТЯРЕВ; Игорь Николаевич ШИРОБОКОВ
Original assignee: Виталий Борисович ДЕГТЯРЕВ
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2020-07-28
Also published as: RU2677224C1; EA201700536A2; EA201700536A3

Abstract

Настоящее изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования одной системы переменного тока в другую с использованием реактивной мощности сети для работы потребителей с индуктивной нагрузкой. Трехфазный реактивный автотрансформатор характеризуется тем, что содержит трехстержневую магнитную систему, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединённых L катушек, где L2; концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки, первичная и вторичная обмотки соединены напрямую и в точке соединения имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки. Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, состоит в расширении функциональных возможностей трехфазного автотрансформатора и повышении эффективности работы, заключающихся в использовании реактивной мощности сети и снижении потребления активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой.

Description

Настоящее изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования одной системы переменного тока в другую с использованием реактивной мощности сети для работы потребителей с индуктивной нагрузкой.

Из существующего уровня техники широко известны и распространены различные виды автотрансформаторов, которые работают как в режиме понижения, так и в режиме повышения напряжения. (М.М. Кацман. Электрические машины. М.: Высшая школа, 2001, стр. 71, § 3.2 Автотрансформаторы).

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, состоит в расширении функциональных возможностей трехфазного автотрансформатора и повышении эффективности работы, заключающихся в использовании реактивной мощности сети и снижении потребления активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании трехфазного реактивного автотрансформатора с использованием в его работе реактивной мощности сети, что позволит снизить потребление активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой.

Данная задача решается за счет того, что заявленный трехфазный реактивный автотрансформатор характеризуется тем, что содержит трехстержневую магнитную систему, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединённых L катушек, где L>2, концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки, первичная и вторичная обмотки соединены напрямую и в точке соединения имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки.

Это позволяет снизить потребление активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой и повысить КПД использования электрической энергии поставляемой сетью, значительно расширив функциональные возможности автотрансформатора.

Сущность изобретения поясняется принципиальными схемами, на которых приняты следующие обозначения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема заявляемого трехфазного реактивного автотрансформатора, где приняты следующие обозначения:

- первичная обмотка;

- вторичная обмотка;

- первая катушка группы вторичной обмотки;

- вторая катушка группы вторичной обмотки;

- точка гальванической связи;

- переключатель нейтральной точки;

- подключение нагрузки.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема вторичной обмотки трехфазного реактивного автотрансформатора, где приняты следующие обозначения:

L1 - первая катушка группы вторичной обмотки;

L₂ - вторая катушка группы вторичной обмотки;

L_n - последняя катушка группы вторичной обмотки.

Группа вторичной обмотки состоит из последовательно соединённых L катушек, где L>2, и равна L₁+L₂+...+L_n.

Трехфазный реактивный автотрансформатор (фиг. 1) состоит из трехстержневой магнитной системы, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка (1) с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка (2), выполненная из группы последовательно соединённых L катушек, где L>2, концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки (6), первичная (1) и вторичная (2) обмотки соединены напрямую и в точке соединения (5) имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки

Работает устройство следующим образом:

Через контактор к выходу на нагрузку (х, у, z) подключается потребитель с индуктивной нагрузкой, в работу устройства включается первичная обмотка (1) с первой катушкой в группе вторичной обмотки (3), происходит разделение потребляемой электрической мощности по обмоткам, где 30% общей потребляемой электрической мощности сети проходит по первичной обмотке (1), а 70% по вторичной обмотке (2), происходит плавный пуск потребителя с индуктивной нагрузкой с пониженными пусковыми токами, когда токовая нагрузка на потребителе достигает 30% от его полной токовой нагрузки, при помощи переключателя нейтральной точки (5) происходит переключение с первой катушки группы вторичной обмотки (3) на вторую катушку группы вторичной обмотки (4), соотношение токов сохраняется в рабочем режиме, но происходит перераспределение потребляемых потребителем активной и реактивной мощностей, напряжение составляет 65% от рабочего напряжения потребителя, при этом сохраняя 100% выходную мощность потребителя.

В конструкции заявляемого трехфазного реактивного автотрансформатора на каждом стержне применена вторичная обмотка, которая выполнена из группы последовательно соединённых двух катушек.

- 1 035701

В предлагаемой конструкции трехфазного реактивного автотрансформатора на каждом стержне может быть применена вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединённых L катушек, где L>2.

Данная конструкция отличается простотой исполнения и имеет расширенные функциональные возможности, позволяет отказаться от дорогостоящих систем и дополнительного оборудования электронного типа плавного запуска, частотных преобразователей, дополнительных расходов на компенсационное оборудование и конденсаторные установки, позволяет создать трехфазный реактивный автотрансформатор любой мощности.

Был изготовлен опытный образец заявляемого трехфазного реактивного автотрансформатора, испытания которого выявили новые функциональные возможности трехфазного автотрансформатора и подтвердили повышение эффективности работы автотрансформатора, заключающейся в использовании реактивной мощности сети и снижении потребления активной мощности потребителями с индуктивной нагрузкой.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Трехфазный реактивный автотрансформатор характеризуется тем, что содержит трехстержневую магнитную систему, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединённых L катушек, где L>2, концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки, первичная и вторичная обмотки соединены напрямую и в точке соединения имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки.