MXPA01010269A

MXPA01010269A - Sistema universal de mitigacion armonica.

Info

Publication number: MXPA01010269A
Application number: MXPA01010269A
Authority: MX
Inventors: Michael I Levin
Original assignee: Ontario Inc 1061933
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2002-10-23
Also published as: EP1194991A1; AU759545B2; WO2000062396A1; US6339265B1; AU3413300A; BR0011157A

Abstract

Un dispositivo de mitigacion armonica conectado entre el sistema de distribucion de energia y la carga suministra un reactor de devanado multiple de cambio de flujo con un banco capacitor conectado entre los devanados del reactor; por lo menos un devanado de linea esta orientado en la primera polaridad en un nucleo y por lo menos un devanado de compensacion esta orientado en la polaridad opuesta en el nucleo y conectado entre la salida del primer devanado y la carga; los flujos opuestos generados por el devanado de linea y el devanado de compensacion, cancelan y por lo tanto reducen la reactancia total del dispositivo entre la carga y el suministro de energia; la entrada de un circuito de enlace cruzado comprende un capacitor que esta conectado ente el devanado de linea y el devanado de compensacion; la reactancia a traves del circuito de enlace cruzado al neutral (u otra fase) es inferior que la reactancia a traves del devanado de linea; las corrientes armonicas fluyen por lo tanto a traves del circuito de enlace cruzado y se evita considerablemente que penetre en el sistema de distribucion de energia.

Description

SISTEMA UNIVERSAL DE MITIGACIÓN ARMÓNICA CAMPO DE LA INVENCIÓN • Esta invención se refiere a los dispositivos de mitigación armónica para los sistemas de distribución de energía eléctrica. En particular, esta invención se refiere a un dispositivo de mitigación armónica pasiva de estado sólido para la conexión entre el sistema de distribución de energía y una o más cargas de generación armónica, para reducir los niveles de corrientes armónicas que fluyen # 10 en el sistema de distribución de energía.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de distribución eléctrica, por ejemplo para distribuir un 15 suministro de energía eléctrica a través de un edificio o una instalación industrial, están sujetos frecuentemente a corrientes armónicas generadas por cargas no lineales como el equipo electrónico (incluyendo computadoras, unidades de velocidad ajustables (ADS), suministros de energía interrumpibles (UPS), » rectificadores de energía, etc.) y equipo que utiliza diferentes tipos de procesos de -« 20 arco (incluyendo los sistemas de descarga de alumbrado de arco). Estas cargas de generación armónica generan diversos niveles de armónicas convencionales (5o, 7°, 11°, 13°, 17°, 19°, 23°, 25°, etc.) y, para cargas de línea monofásica a cargas no lineales neutrales, también para la secuencia de fase cero o armónicas "triplen" (3°, 9°, etc.) en el sistema de disíßto íción de energía, el espectro de la armónica depende de la naturaleza de la carga de generación armónica. Por ejemplo, la Figura 1 ¡lustra la forma de onda del consumo de corriente típica de una carga de computadora a una frecuencia fundamental de 5 60Hz, la siguiente tabla ilustra la distribución de corrientes armónicas presentes en el sistema de distribución de energía como un porcentaje de la corriente fundamental. La Figura 2 ilustra la forma de onda de consumo de la corriente típica de un ASD a 60 Hz, la siguiente gráfica ilustra la distribución de corrientes armónicas presentes en el sistema de distribución de energía. Estas corrientes armónicas crean muchos problemas en el sistema de distribución de energía, incluyendo el nivel de distorsión armónica total de un voltaje mayor, una compatibilidad reducida electromagnética de las cargas, una confiabilidad reducida del equipo de distribución de energía, pérdidas mayores de energía, factor reducido de energía y otros problemas que son bien conocidos 15 para los vanguardistas Los sistemas de la técnica anterior para las corrientes armónicas de ^ mitigación están clasificados en cinco tipos básicos: 1. Suministros de energía de factor corregido de energía (PFC): En estos sistemas la corriente rectificada se oculta continuamente para suavizar la « 20 forma de onda de consumo de corriente. Un ejemplo se ilustra en la Figura 3. Los PFC son dispositivos relativamente caros y sus aplicaciones están limitadas. También, el PFC no se puede retroadaptar para utilizarse con los suministros de energía existentes y no son prácticos para utilizarse con ASD grandes. 2. Filtros activos: Estos dispositivos se inyectan en los conductores entre el sistema de distribución de energía y la carga, las corrientes armónicas que tienen una polaridad opuesta a la generada por la carga, neutralizando por lo tanto -W las corrientes armónicas que fluyen en el sistema de distribución de energía. Un 5 ejemplo se ilustra en la Figura 4. Los filtros activos tienen muchas desventajas, incluyendo su alto costo, confiabilidad deficiente y características dinámicas deficientes. Los filtros activos también no son prácticos para utilizarse con ASD grandes. 3. Filtros L-C resonantes: los filtros L-C se utilizan generalmente en I lO sistemas de energía, sintonizados a diferentes frecuencias armónicas para mitigar las corrientes armónicas específicas. Un ejemplo se ilustra en la Figura 5. Estos dispositivos presentan muchos problemas que son bien conocidos para los vanguardistas, incluyendo su alto costo, su efectividad deficiente en los sistemas de bajo voltaje y la tendencia a ocasionar que el sistema opere con un factor de 15 energía avanzada. Además, debido a que los filtros L-C no son direccionables se sobrecargan fácilmente por las corrientes armónicas no tratadas generadas por ^ otras fuentes armónicas conectadas al sistema de distribución de energía (por ejemplo en una instalación cercana), dando por resultado una sobrecarga y fallas frecuentes del banco del capacitor del filtro. « 20 4. Reguladores de CA: en estas técnicas de mitigación armónica, los reactores están conectados en serie entre la línea y la carga. Un ejemplo se ilustra en la Figura 6a (sin un núcleo) y 6b (con un núcleo). Esta técnica es simple, confiable y de costo relativamente bajo. Sin embargo resulta en una caída de voltaje alto a través de los reactores. Para reducir la caída de voltaje uno debe r dWcIr el nivel de reactancia del regulador, el cual reduce conmensurablemente la efectividad del regulador y limita sustancialmente la mitigación de corriente armónica. El voltaje se puede reforzar conectando un banco capacitor entre la carga y el regulador como se muestra en la Figura 7, pero esto ocasiona frecuentemente que el sistema opere con un factor de energía avanzada (específicamente en el caso de carga ligera). En este caso, ya que la reactancia del reactor en frecuencia armónicas es mucho mayor que la reactancia del reactor en la frecuencia fundamental, una gran porción de las corrientes armónicas drenan HO al neutral a través del capacitor. El capacitor tiene una reactancia alta en la frecuencia fundamental. Sin embargo, la caída de voltaje a través del regulador permanece muy alta. Por lo tanto, los capacitores de gran compensación se deben conectar entre la carga y el regulador para reforzar el voltaje, el cual aumenta sustancialmente el tamaño y costo del sistema y ocasiona que el sistema opere a 15 niveles mayores de voltaje durante las condiciones de carga ligera. 5. Sistemas de cambio de fase: Los diferentes tipos de cambiadores de fase están disponibles los cuales permiten la creación de sistemas de múltiples fases aparentes, reduciendo ciertos niveles armónicos. Las corrientes armónicas de las órdenes fijadas se cancelan o se reducen sustancialmente dependiendo del * 20 grado seleccionado de cambio de fase. Sin embargo, dichos sistemas están limitados típicamente en los términos del número de ordenes de armónicas que se pueden mitigar y el grado de mitigación de la armónica depende de la extensión en la cual se producen las armónicas mediante diversas fuentes de armónica son idénticas y sus ángulos de cambio de fase.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención supera estas desventajas suministrando un dispositivo de mitigación armónica conectado entre el sistema de distribución de energía y la carga la cual suministra un reactor de devanado múltiple de cambio de flujo con un banco capacitor conectado entre el devanado del reactor. Por lo menos un elemento reactivo que comprende un devanado de línea conectado a la primera línea, por ejemplo una fase, está orientada en una primera polaridad en un núcleo. Esto suministra una reactancia alta a las corrientes armónicas generadas por la carga y el flujo hacia el sistema de distribución de energía. De acuerdo a la invención por lo menos un devanado de compensación se suministra en el mismo núcleo, interpuesto en la primera línea entre el devanado de la línea y la carga, pero orientado en una polaridad opuesta a la polaridad del devanado de la línea. Los flujos opuestos generados por el devanado de la línea y por el devanado de compensación se cancelan a la extensión deseada y la cancelación de flujos reduce la reactancia total del dispositivo (es decir, suministro a cargas) y reduce por lo tanto la caída de voltaje a través del dispositivo entre el sistema de energía y la carga. Un punto intermedio en la primera línea entre el devanado de la línea y el devanado de compensación está conectado a otra línea, la cual puede ser un neutral o una fase diferente, a través de un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor. El capacitor suministra una reactancia alta a la corriente fundamental, mientras que al mismo tiempo crea una ruta de reactancia más baja para las corrientes armónicas entre la carga y el neutral (o una fase diferente).

Como resultado de una porción grande de las corrientes armónicas que fluyen a través del enlace cruzado, el cual ofrece una reactancia menor a las frecuencias armónicas que el devanado de la línea y por lo tanto se mitiga sustancialmente la • penetración de las corrientes armónicas en el sistema de distribución de energía. 5 La cancelación de flujo reduce la reactancia total del reactor, es decir la reactancia de la trayectoria entre el sistema de distribución de energía y la carga, que reduce respectivamente la caída de voltaje en el reactor (ya que la caída del voltaje es proporcional a la reactancia). Al mismo tiempo, el devanado de línea introduce un nivel de reactancia mayor entre el circuito de enlace cruzado y (10 el sistema de distribución de energía, de manera que las corrientes armónicas se desvían a través del circuito de enlace cruzado y se eliminan sustancialmente del sistema. Esto reduce significativamente las pérdidas de energía en el sistema de distribución de energía, el cual reduce el uso de energía, evita el sobrecalentamiento, disminuye la distorsión del voltaje y mejora el factor de 15 energía. Sin embargo, debido a que la caída del voltaje en el dispositivo se reduce sustancialmente mediante la cancelación de flujos entre el devanado de la línea dirigido en forma opuesta y el devanado de compensación, el dispositivo de la invención elimina la necesidad de grandes capacitores para reforzar el voltaje en la carga y también reduce sustancialmente las fluctuaciones de voltaje que " 20 resultan de los cambios de carga. Además, el reactor y el banco del capacitor operan sobre un rango de frecuencias armónicas y el dispositivo de la invención opera efectivamente como un filtro de banda ancha de manera que un dispositivo sencillo se puede utilizar para mitigar múltiples frecuencias armónicas.

En la modalidad preferida el circuito de enlace cruzado también incluye un devanado dispuesto en el mismo núcleo como el devanado de la línea, o en forma opcional en un núcleo separado y se conecta en serie con el capacitor en la misma polaridad que el devanado de la línea. Esto permite que las 5 características de frecuencia del circuito de enlace cruzado se seleccionen como se desea, suministrando un grado adicional de libertad que permite seleccionar la reactancia del circuito de enlace cruzado para que sea más efectivo desviar las corrientes armónicas de las frecuencias seleccionadas. Los devanados adicionales se pueden suministrar en el dispositivo de la invención, siempre que en cada caso se suministre por lo menos un devanado de compensación entre por lo menos un devanado de línea y la carga, para cancelar (parcial o totalmente) el flujo generado por el devanado de la línea y reducir la caída de voltaje en el dispositivo entre el suministro de energía y la carga. En un sistema de fases múltiples, los devanados de compensación 15 se pueden disponer en diferentes ángulos del núcleo desde los devanados de línea a los cuales están conectados respectivamente. Esto altera las P características de reactancia del dispositivo, debido a los flujos opuestos generados por el devanado de la línea y su devanado de compensación asociado estará fuera de fase y al mismo tiempo cambiará el ángulo de cambio de fase de * 20 las corrientes armónicas generadas por una carga no lineal. También, en un sistema de múltiples fases, los circuitos de enlace cruzado de las diferentes fases se pueden interconectar para desviar las corrientes armónicas a un banco capacitor, con o sin conexión a un neutral.

Estas y otras variaciones de la invención serán aparentes desde la descripción desde las siguientes modalidades preferidas. La presente invención proporciona por lo tanto un dispositivo de mitigación armónica para las corrientes armónicas de mitigación generadas por una carga, comprendiendo un núcleo magnético, un primer elemento reactivo que comprende un devanado de línea que tiene un extremo primero para la conexión a una primera línea y a un segundo extremo, el devanado de la línea que se dispone en el núcleo en una primera orientación, un segundo elemento reactivo que comprende un devanado de compensación que tiene un primer extremo para '1 conectarse a la carga y un segundo extremo, dispuesto en el núcleo en una segunda orientación opuesta a la primera orientación, el segundo extremo del devanado de compensación se conecta a la primera línea a través del devanado de línea y por lo menos un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor que tiene una entrada conectada a la primera línea en un punto intermedio entre el 15 devanado de la línea y el devanado de compensación y una salida conectada a una segunda línea, caracterizada además por una reactancia entre el sistema de distribución de energía y la carga se reduce mediante la cancelación de flujos generados por el devanado de línea y el devanado de compensación y una porción seleccionada de las corrientes armónicas se desvía a través del circuito de ' 20 enlace cruzado. La presente invención proporciona además un dispositivo de mitigación armónica para corrientes armónicas de mitigación generadas por una carga en un sistema de energía trifásico, que comprende un núcleo magnético que tiene por lo menos tres ángulos del núcleo, para por lo menos una fase, un primer elemento de reactivo que comprende un devanado de línea que tiene un primer extremo para conectarlo a una primera línea del sistema de distribución de energía y un segundo extremo el devanado de línea que está dispuesto en un ángulo del núcleo en una primera orientación, un segundo elemento reactivo que comprende un devanado de compensación que tiene un primer extremo para la conexión a la carga y un segundo extremo, dispuesto en el núcleo en una segunda orientación opuesta a la primera orientación, el segundo extremo del devanado de compensación que se conecta a la primera línea a través del devanado de línea, y por lo menos un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor que tiene ^10 una entrada conectada a la primera línea en un punto intermedio entre el devanado de la línea y el devanado de compensación y una salida conectada a una segunda línea del sistema de distribución de energía, caracterizada por una , reactancia entre el sistema de distribución de energía y la carga se reduce mediante la cancelación de flujos generados por del devanado de la línea y el 15 devanado de compensación, y una porción seleccionada de las corrientes armónicas se desvía a través del circuito de enlace cruzado. La invención además provee un método de reducir una caída de voltaje a través de un reactor de línea en la primera línea de un sistema de distribución de energía, el reactor de línea comprende un devanado de línea 20 dispuesto en un ángulo magnético y tiene un primer extremo conectado a una primera línea y un segundo extremo conectado a la carga, comprendiendo los pasos para conectar un devanado de compensación en serie entre el devanado de línea y la carga, el devanado de compensación está dispuesto en el núcleo y orientado en una polaridad opuesta a la polaridad del devanado de línea, conectando la entrada de un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor a la primera línea en un punto intermedio entre el devanado de línea y el devanado de compensación y conecta la salida del circuito de enlace cruzado a una segunda línea. En un aspecto adicional de esta invención se suministra el núcleo magnético con por lo menos un intervalo no magnético. Se proveen diversos devanados de línea, devanados de compensación, circuitos de enlace cruzado y/o devanados de enlace cruzado o se omiten como se desee para mejorar la capacidad para señalar las frecuencias armónicas específicas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En dibujos que ilustran solamente por medio de un ejemplo la modalidad preferida de la invención, La Figura 1 es una gráfica que muestra la forma de onda de la corriente de consumo típico y el espectro de la armónica de una carga computarizada; La Figura 2 es una gráfica que muestra la forma de onda de corriente de consumo típica y el espectro de la armónica de una unidad de velocidad ajustable (ASD); La Figura 3 es una ilustración esquemática de un sistema de distribución de energía que utiliza un factor corregido de energía de vanguardia anterior (PFC) del suministro de energía de la modalidad de interruptor; La Figura 4 es una ilustración esquemática de un sistema de distribución de energía que utiliza un filtro de energía activo de vanguardia anterior; La Figura 5 es una ilustración esquemática de un sistema de 5 distribución de energía que utiliza un banco de filtro LC de vanguardia anterior; Las Figuras 6a y 6b son ilustraciones esquemáticas de un sistema de distribución de energía que utiliza un reactor de línea de vanguardia anterior (regulador); La Figura 7 es una ilustración esquemática de un sistema de distribución de energía que utiliza la variación de un reactor de línea de la Figura 6b; La Figura 8 es una ilustración esquemática de un sistema de , distribución de energía monofásico que utiliza una modalidad de dispositivo de mitigación armónica de la invención; 15 La Figura 9 es una ilustración esquemática de un sistema de distribución de energía trifásico que utiliza la modalidad de un dispositivo de mitigación armónica que tiene capacitores de enlace cruzado conectados a una configuración en y; La Figura 10 es una ilustración esquemática de un sistema de 20 distribución de energía trifásico que utiliza una modalidad posterior del dispositivo de mitigación armónica que tiene capacitores de enlace cruzado conectados en una configuración delta; La Figura 11 es una ilustración esquemática de un sistema de distribución de energía monofásico que utiliza una modalidad posterior del dispositivo de mitigación armónica de la invención; La Figura 12 es una ilustración esquemática de una variación de la modalidad de la Figura 11 ; Las Figuras 13a y 13c son ilustraciones esquemáticas de modalidades de fase sencilla alternativa del dispositivo de mitigación armónica de la invención; Las Figuras 14a a 14i son ilustraciones esquemáticas de diversas configuraciones de conexiones de devanado disponibles en modalidades trifásicas del dispositivo de mitigación armónica de la invención; La Figura 15 es una ilustración esquemática de modalidades posteriores de la invención para un sistema trifásico que utilizan tres núcleos independientes; y La Figura 16 es una gráfica que muestra el espectro de la armónica de 60 caballos de fuerza ASD caracterizado en la Figura 2 utilizando el dispositivo de mitigación armónica de la Figura 10.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En las modalidades de la invención ilustrada, un sistema de distribución de energía puede ser cualquier fuente de energía eléctrica de CA, típicamente un sistema de energía principal energizado por una instalación eléctrica o un generador local. La carga 4 incluye una o más cargas de generación armónica (no lineal), la más común son las cargas no lineales como computadoras, unidades de velocidad ajustable rectificadores, etc. El espectro de la armónica de diferentes tipos de cargas de generación armónica variará, sin embargo el dispositivo de la invención es adecuado para mitigar las corrientes armónicas en diferentes clases de cargas de generación armónica. De acuerdo a la invención, las corrientes armónicas generadas mediante la carga 4 se mitigan interponiendo elementos reactivos en la primera línea 6 del sistema de distribución de energía, la cual puede ser una fase del sistema de distribución de energía 2 o un neutral, entre el sistema de distribución de energía 2 y la carga 4, para establecer una trayectoria de corriente fundamental de reactancia baja en la primera línea 6 entre la carga 4 y el sistema de distribución de energía 2. Por lo tanto la invención suministra un circuito de enlace cruzado conectado a una segunda línea 8, la cual si la primera línea 6 es una fase, puede ser un neutral o una fase diferente del sistema de distribución de energía 2, o si la primera línea 6 es un neutral, la segunda línea 8 puede ser cualquier fase del sistema de distribución de energía 2, para establecer una ruta de reactancia baja para las corrientes armónicas generadas por la carga 4. Las corrientes armónicas, que de acuerdo a los principios fundamentales eléctricos seguirán la trayectoria de la reactancia más baja, son por lo tanto desviados largamente desde la primera línea 6 a través del circuito de enlace cruzado y no penetran en el sistema de distribución de energía 2. En las modalidades preferidas de la invención esto se logra suministrando por lo menos dos devanados dispuestos en polaridades opuestas en un núcleo, conectados en serie en la primera línea 6 entre el suministro de energía y la carga 4. El flujo generado por un devanado 20 es opuesto al flujo generado por otro devanado 30, dando por resultado la cancelación parcial de flujos. Un circuito de enlace cruzado 40 se conecta a un punto entre 2 devanados orientados en forma opuesta 20, 30 y a la segunda línea 8, para establecer una ruta de reactancia baja para corrientes armónicas generadas por la carga 4. El circuito de enlace cruzado incluye un capacitor 44 que tiene una reactancia alta para la corriente fundamental y en la modalidad preferida también puede incluir un elemento reactivo que comprende un devanado 42 en un núcleo que permite que se seleccione la reactancia del circuito de enlace cruzado de manera de marcar las frecuencias armónicas específicas o los rangos de frecuencia. Por lo tanto, una porción importante de las corrientes armónicas se pueden desviar a través de circuito de enlace cruzado 40. Las características de frecuencia del dispositivo de la invención se determinan mediante las reactancias de los devanados y de la capacitancia del capacitor, que también determina el nivel de voltaje de salida y el factor de desplazamiento de la carga. La Figura 8 ilustra una primera modalidad preferida de la invención para un dispositivo de mitigación armónica monofásico. Una trayectoria fundamental de la corriente entre el sistema de distribución de energía y la carga 4 se establece en la primera línea 6 a través de los elementos reactivos dispuestos en un núcleo magnético 22 (típicamente ferroso). En esta modalidad los elementos reactivos comprenden un devanado de línea 20 que tiene una reactancia X^ y tiene un primer extremo conectado a la primera línea 6 entre el sistema de distribución de energía 2 y la carga 4 y un devanado de compensación 30 que tiene una reactancia X2 y está conectado en serie entre la carga 4 y el devanado í^r-^r^^S de la línea 20. El devanado de compensación 30 está orientado en el núcleo 22 con una polaridad opuesta relativa al devanado de línea 20, como se ilustra mediante un símbolo de punto en los dibujos que designan el arranque del devanado. El devanado de línea 20 y el devanado de compensación 30 cargan por 5 lo tanto la corriente de carga desde el suministro de energía 2 a través de la primera línea 6 a la carga 4. La reactancia de cada devanado 20, 30 es proporcional al cuadrado del número de vueltas del devanado 20 ó devanado 30 en el núcleo 22. Debido a que el devanado de línea 20 y el devanado de compensación 30 están orientados l0 con polaridades opuestas sus flujos se oponen uno a otro y se cancelan parcialmente. Una trayectoria de corriente armónica se establece entre la carga 4 y la segunda línea 8 mediante un circuito de enlace cruzado 40, que comprende un capacitor de enlace cruzado 44. En la modalidad preferida el circuito de enlace 15 cruzado 40 comprende además un elemento reactivo que tiene un devanado de enlace cruzado 42 con una reactancia X3. La entrada del circuito de enlace cruzado 40 se conecta a la primera línea 6 en un punto intermedio entre el devanado de línea 20 y el devanado de compensación 30 y la salida del circuito de enlace cruzado 40 se conecta a la segunda línea 8. 0 El nivel de reactancia de la ruta de corriente armónica establecida entre la primera línea 6 y la segunda línea 8, es decir, la reactancia XCL del circuito de enlace cruzado a 40, (al que nos referimos en este documento como "reactancia de enlace cruzado") es proporcional a la reactancia inductiva X3 del devanado 40 menos la reactancia Xc capacitiva del capacitor 44.

El flujo generado por el devanado de línea 20 es proporcional a las vueltas de amperes I • N del devanado 20, que es igual al producto de la corriente del devanado 20 y al número de vueltas del devanado 20. Así mismo el flujo generado por el devanado de compensación 30 es proporcional a las vueltas de amperes lc • Nc del devanado 30, que es igual al producto de la corriente del devanado 30 y al número de vueltas del devanado 30. Típicamente la corriente de devanado de línea lL es ligeramente inferior a la corriente de devanado de compensación lc. La diferencia se debe a la corriente reactiva reducida en el devanado de línea 20 como resultado del efecto de compensación de energía reactiva del capacitor de enlace cruzado y al nivel reducido de las corrientes armónicas en el devanado de línea 20 debido a su desviación a través del circuito de enlace cruzado 40. Para los flujos fundamentales el flujo residual se determinará mediante la diferencia entre los amperes-vueltas fundamentales del devanado de línea 20 y los amperes-vueltas fundamentales del devanado de compensación 30. La inductancia total de los devanados 20 y 30 es L = L + Lc - 2M, donde LL es la inductancia del devanado de línea 20, Lc es la inductancia del devanado de compensación 30, y M es la inductancia mutua entre los devanados 20 y 30. La inductancia total del dispositivo 10 (referida en el presente como inductancia suministro a cargas) se determina tomando en cuenta la inductancia del circuito de enlace cruzado 40. Las reactancias de los elementos reactivos se seleccionan preferentemente de manera que Xi > X2 y X-i > X3. Las corrientes armónicas fluyen d^jft f |$ carga 4 al sistema de distribución de energía 2 que debe fluir a través ya sea del devanado de línea 20 o del circuito de enlace cruzado 40. En las frecuencias de las comentes armónicas marcadas, la reactancia Xi del devanado de línea 20 es significativamente mayor que la reactancia XCL del circuito de 5 enlace cruzado 40. Una gran porción de las corrientes armónicas fluirá por lo tanto a través del circuito de enlace cruzado 40. La relación entre la reactancia X3 del devanado de enlace cruzado 42 y la reactancia Xc del capacitor determina las características de frecuencia del circuito de enlace cruzado 40. El dispositivo 10 puede por lo tanto estar diseñado ^ tO para mitigar ciertas corrientes armónicas preferentemente que otras. Aunque como se ilustra la entrada del devando de enlace cruzado 42 está conectado a la primera línea 6 y la salida del capacitor de enlace cruzado 44 está conectada a la , segunda línea 8, los expertos apreciarán que las posiciones relativas del devanado 42 y el capacitor 44 en el circuito de enlace cruzado son 15 intercambiables. Las reactancias Xi, X2 y X3 se pueden seleccionar dentro de un amplio rango. Típicamente la reactancia de enlace cruzado XCL será significativamente inferior a la reactancia de devanado de línea X<? en las frecuencias armónicas seleccionadas, asegurando que la mayoría de las * 20 corrientes armónicas se desvían a través del circuito de enlace cruzado 40. En operación, los flujos de corriente fundamentales del sistema de distribución de energía 2 fluyen a través de la primera línea 6 a la carga 4. Los flujos de corriente fundamental fluyen a través del devanado de línea 20 y del devanado de compensación 30 con reactancia total baja debido a la cancelación ^?^máUÍL?^iiiAá del flujo entre el devanado de línea 20 y el devanado de compensación 30 y por lo tanto energiza la carga 4 con la caída de voltaje a través del dispositivo 10. Las corrientes armónicas generadas por cargas no lineales 4 fluyen hacia el sistema de distribución de energía 2 a través del devanado de 5 compensación 30 al segundo extremo del devanado de línea 20. Desde este punto la reactancia XCL a través del circuito de enlace cruzado 40, que es una función de 3 - Xc, es significativamente inferior que la reactancia X-i del devanado de línea 20. Por lo tanto, en la salida del devanado de línea 20 las corrientes armónicas se desvían a través del circuito de enlace cruzado 40 a las corrientes armónicas que fluyen a través de la primera línea 6 al suministro de energía 2 en proporción inversa a la relación de reactancia de enlace cruzado XCL (es decir, X3 - Xc) a la reactancia del devanado de línea 20 (X1 ) en cualquier frecuencia armónica en t particular. De la misma manera, solamente los niveles de residuo del flujo de corriente armónicas en el sistema de distribución de energía 2; con los valores 15 apropiados para X17 X2, X3 y Xc, típicamente de 80 a 90% ó más de las corrientes armónicas se desviarán a través del circuito de enlace cruzado 40. El grado al cual se mitigan las corrientes armónicas puede por lo tanto, seleccionarse controlando los niveles de reactancia de los devanados 20, 30, 42 y el capacitor 44. Esto determina grandemente la extensión a la cual el nivel 20 de reactancia del devanado X1 a las corrientes armónicas exceden nivel de reactancia de la trayectoria de la corriente armónica a través del circuito de enlace cruzado 40 a las frecuencias armónicas seleccionadas. Por lo tanto, las características de reactancia, el número y disposición de los elementos reactivos se pueden seleccionar para reducir el nivel * d te corrientes armónicas sobre un amplio rango, desde una reducción ligera hasta virtualmente la reducción completa de la mayoría de las corrientes armónicas dañinas, de acuerdo a la aplicación deseada. El dispositivo 10 de la ^ invención puede marcar la minimización del nivel de corriente armónica simple o el 5 nivel de distorsión de la armónica total de la corriente. A través de experimentaciones y/o modelos de computadora, el espectro armónico en el sistema de distribución de energía se puede controlar seleccionando la reactancia del devanado de enlace cruzado a 42 y la capacitancia del capacitor de enlace cruzado 44 para mitigar ciertas frecuencias ^ O armónicas de preferencia a otras frecuencias armónicas, dependiendo del espectro armónico de la carga 4 y de los requerimientos del sistema. En cualquier caso en particular esta selección debe tomar en cuenta dichos factores como caída de voltaje, nivel de distorsión total de la armónica, factor de energía y nivel de pulsación de voltaje de CD en la salida del rectificador. 15 El circuito de enlace cruzado 40 se separa del sistema de energía mediante una reactancia alta del devanado 20, el cual se beneficia debido a que reduce la posibilidad de sobre carga de los devanados y capacitores mediante las corrientes armónicas no tratadas generadas por las cargas no lineales conectadas al sistema de distribución de energía en otras ubicaciones. El nivel de reactancia, * 20 suministro a neutral (Xi + X3 - Xc) se debe seleccionar a manera de evitar cualesquier condición de resonancia del capacitor 44 con las reactancias del sistema de energía. El núcleo ferroso 22 se debe suministrar preferentemente con por lo menos un intervalo no magnético 22; ya que las características magnéticas de los materiales ferrosos son no lineales y varían ampliamente con la corriente de carga. Con un núcleo ferroso completamente sólido sería virtualmente imposible controlar las características de reactancias del dispositivo 10, debido a que la reactancia cambiaría drásticamente conforme cambie la corriente de carga. El 5 tamaño óptimo del intervalo cambia dependiendo de la clasificación del dispositivo, influenciado principalmente por la sección cruzada del núcleo y el número de vueltas de los devanados. Por ejemplo, en un reactor clasificado a 150 caballos de fuerza, cada intervalo no magnético de 22" se debe aproximar preferentemente a 3 mm. El intervalo de 22" también permite niveles altos de flujo de energía para que ^p? pasen a través del reactor. La invención también sirve para reducir los niveles de pulsación de voltaje en las salidas del rectificador (como en el ASD) más efectivo. El capacitor 44 puede amortiguar sobre voltajes transitorios y el uso del dispositivo 10 aumenta el recorrido a través del tiempo del sistema durante inclinaciones momentáneas 15 del voltaje. La Figura 9 ¡lustra una modalidad trifásica del dispositivo de mitigación armónico de la invención. Un reactor trifásico 50 en un núcleo 52 comprende los devanados de línea 60, 70, 80 cada uno con su entrada conectada a una línea 54, 56, 58 desde el sistema de distribución de energía y su salida está 5 20 conectada en serie a las entradas de los devanados de compensación respectivos 62, 72, 82. Los devanados de compensación 62, 72, 82 tienen sus salidas respectivamente conectadas a las entradas trifásicas del rectificador 59 (como se muestra en los dibujos, el rectificador 59 actualmente forma parte de la carga 4, ya que la "carga" de considerar que incluye cualquier flujo descendente del sistema eléctrico del dispositivo 50). De acuerdo con la invención los devanados de compensación 62, 72, < 82 están orientados en el núcleo 52 en una polaridad opuesta a la polaridad de los 5 devanados de línea, 60, 70, 80. Los circuitos de enlace cruzado 64, 74, 84 están conectados cada uno respectivamente a la primera línea (es decir línea 54, 56 ó 58) en las salidas de los devanados de línea 60, 70, 80. Los circuitos de enlace cruzado 64, 74, 84 comprenden respectivamente los devanados de enlace * cruzado 66, 76, 86 conectados en serie a los capacitores 68, 78, 88, las salidas de ák o los cuales están interconectadas en una configuración en Y y están conectadas en forma opcional a un sistema neutral N si se desea la mitigación de las armónicas de secuencia de fase cero. La operación de esta modalidad es la misma que la operación de la c modalidad monofásica de la invención ilustrada en la Figura 8, con corrientes 15 armónicas en cada fase que se desvía a través de las rutas de reactancia inferiores formadas por el circuito de enlace cruzado 64, 74 u 84. Ya que la modalidad monofásica, las posiciones de los devanados 66, 76, 86 y los capacitores 68, 78, 84 dentro de cada circuito de enlace cruzado respectivo 64, 74, 84 son intercambiables. • 20 Si no se requiere la mitigación de las armónicas de secuencia de fase cero, entonces los circuitos de enlace cruzado 64, 74, 84 no necesitan conectarse al neutral. La Figura 10 ilustra una modalidad trifásica posterior del dispositivo de mitigación armónica 50 de la invención, similar a la modalidad de la Figura 9 excepto que las salidas de los devanados de enlace cruzado 66, 76, 86 están interconectados a través de la red del capacitor 90 que comprende los capacitores 92, 94, 96 conectadas en una configuración delta. Como en las modalidades anteriores las corrientes armónicas se desvían a través de los circuitos de enlace cruzado 64, 74, 84 debido a la reactancia inferior de X3 - X? 5 relativa a Xi. En cada caso los devanados están dispuestos en los ángulos de un núcleo 52 que tiene por lo menos un intervalo no ferroso 52a en cada ángulo del núcleo. Alternativamente, dos núcleos independientes posicionados en alineación y separados por un intervalo no ferroso deben crear en forma efectiva un sistema AlO magnético sencillo. En la modalidad trifásica los devanados de compensación 62, 72, 82 no necesariamente necesitan estar dispuestos en el mismo ángulo que los devanados de línea 60, 70, 80 a los cuales están conectados: estos pueden estar 1 dispuestos en otro ángulo del núcleo y/o conectados a los devanados de otras 15 fases, aunque en este caso el flujo cancela el efecto de los devanados de compensación 62, 72, 82 que se reduciría de alguna manera debido a la diferencia de la fase entre los devanados de línea 60, 70, 80 y los devanados de compensación 62, 72, 82. Al mismo tiempo sería ventajoso en ciertos casos ubicar los devanados de compensación 62, 72, 82 en los ángulos del núcleo que no • 20 corresponden a los ángulos del núcleo en los cuales están dispuestos los devanados de línea 60, 70, 80 conectados respectivamente, ya que esto cambiará la fase de los flujos generados. Las Figuras 14a a 14i ilustran ejemplos de las interconexiones disponibles entre los devanados de línea 60, 70, 80 y los devanados de compensación 62, 72, 82 en las modalidades trifásicas de la invención montada en un núcleo 52. Las modalidades trifásicas de las Figuras 9 y 10 pueden ser más á- convenientes y de costo efectivo debido a que el dispositivo 50 tiene un solo 5 núcleo. Sin embargo, otras alternativas igualmente viables en un sistema trifásico o en cualquier sistema multifásico, es utilizar una pluralidad de dispositivos de fase sencilla como se describe anteriormente, una interpuesta en cada fase. Las salidas de los circuitos de enlace cruzado 40 se pueden interconectar de manera que los capacitores de enlace cruzado 44 estén conectados en una configuración j to en Y, como en la modalidad de la Figura 9, en cuyo caso la salida del circuito de enlace cruzado interconectado puede conectarse en forma opcional al neutral, o en la configuración delta como se ilustra en la Figura 10. La primera línea 6 puede ser cualquier fase en el sistema o en neutral. Donde la primera línea 6 es una fase la segunda línea 8 puede ser 15 cualquier fase o el neutral o donde la primera línea 6 es en neutral, la segunda línea 8 puede ser cualquier fase. Las Figuras 11 y 12 ¡lustran las modalidades preferidas futuras de la invención para un sistema de distribución de energía monofásico 2. La ruta de la corriente fundamental se establece a través del dispositivo 10 mediante un . 20 devanado de línea 20 que tenga una reactancia Xi dispuesta en la primera línea 6 entre el sistema de distribución de energía 2 y la carga 4 y un devanado de compensación 30 que tenga una reactancia X2 y esté conectado en serie entre el devanado primero 20 y la carga 4. El devanado de compensación 30 está orientado con una polaridad opuesta a la polaridad de la primera línea de ***» * f » devanado 20. Una ruta de corríente armónica se establece mediante el primer circuito de enlace cruzado 40 que comprende el devanado de enlace cruzado 42 que tiene una reactancia X3 y un capacitor de enlace cruzado 44. át Como en las modalidades anteriores la entrada del primer circuito de 5 enlace cruzado 40 está conectado a la salida de la primera línea de devanado, y la salida del primer circuito de enlace cruzado 40 está conectado al neutral N (o a una fase diferente). Sin embargo, en esta modalidad se conecta un segundo devanado de línea 100 entre el primer devanado de línea 20 y el devanado de compensación 30. Un segundo circuito de enlace cruzado 102 que comprende el £>10 capacitor de enlace cruzado 104 está conectado a la salida del segundo devanado de línea 100 y al neutral N (o a una fase diferente). La relación de la corriente entre los tres devanados 20, 30, 100 dependen en parte del nivel y distribución de espectro de las corrientes armónicas generadas por la carga 4. Por lo tanto, la visión del circuito de enlace cruzado 102 con el capacitor 104 aumenta el rango de 15 frecuencia de mitigación armónica del dispositivo 10, para reducir más adelante el nivel total de corrientes armónicas que fluyen en el sistema de distribución de energía 2. Además, el segundo circuito de enlace cruzado 100 se puede sintonizar para tener una reactancia muy baja a una frecuencia específica de la armónica, para marcar por lo tanto en forma preferencial esa frecuencia armónica sin detraer i 20 la mitigación de otras diversas órdenes de armónicas a través del primer circuito de enlace cruzado 40. Para reducir la caída de voltaje a través del dispositivo 10, las reactancias de los devanados 20, 30, 100 se seleccionan de manera que los flujos combinados del primer y segundo devanado de línea 20-100 se reduzcan *£ " ? á?^M¿l ^&I«ia8fc»f«,^^ parcialmente o se cancelen substancialmente mediante el flujo generado por el devanado de compensación orientado en forma opuesta 30, como se desee para cualquier aplicación en particular. En la modalidad que se muestra en la Figura 11 , el segundo 5 devanado de línea 100 se orienta en la misma polaridad que el primer devanado de línea 20. También es posible orientar el segundo devanado de línea 100 en una polaridad opuesta al primer devanado de línea 20, como se muestra en la Figura 12, en cuyo caso el davanado 100 se convierte en un segundo devanado de compensación y su reactancia es adicional al devanado de compensación 30. En pl cada caso la selección de la reactancia de devanado debe tomar en cuenta la distribución de corriente armónica diferencia entre la primera línea 6, el circuito de enlace cruzado 40 y el circuito de enlace cruzado 102. A diferencia de la modalidad de la Figura 8, en la cual la entrada del devanado de compensación se conecta directamente a la salida del devanado de 15 línea 20, en las modalidades de las Figuras 11 y 12 el devanado de compensación 30 se conecta indirectamente al devanado de línea 20, a través del devanado adicional 100. Es posible interponer devanados posteriores entre el devanado de línea 20 y el devanado de compensación 30, y en cada caso la entrada del devanado de compensación se debe conectar indirectamente a la salida del t 20 devanado de línea 20 de manera que la corriente fundamental tenga una trayectoria desde el sistema de distribución de energía 2 a través de la primera línea 6 a la carga 4. El análisis de optimización del sistema para cualquier sistema en particular puede mostrar que algunos de estos devanados son superfluos.

La modalidad de la figura 12 también muestra el dispositivo 10 de la invención con derivaciones 30a, 30b suministradas en el devanado de compensación 30. Esto permite que varíe el grado de cancelación de flujo de acuerdo a los requerimientos del sistema, mediante la conexión de la carga 4 o la 5 primera línea 6 a la derivación 30a, 30b que suministran el número deseado de amperes-vueltas para el grado de cancelación de lujo deseado. El devanado de línea 20 y otros devanados 42, 100, 106, etc. pueden suministrarse en forma opcional con derivaciones para suministrar esta versatilidad adicional. * Las Figura 13a a 13c ilustran las modalidades de la invención en las p Q cuales los circuitos de enlace cruzado a 40, 102 excluyen en forma opcional los devanados de enlace cruzado 42 y/o 102, respectivamente. En la modalidad de la Figura 13a a las corrientes armónicas la reactancia de enlace cruzado XCL (en este caso igual a la reactancia Xc) permanece por debajo que la de la reactancia Xi debido a una reactancia baja Xc 15 del capacitor de enlace cruzado 44 en las frecuencias armónicas. Debido a la cancelación de flujo entre los campos magnéticos generados por el devanado de primera línea 20 y el devanado de compensación 30 la caída total del voltaje a través del dispositivo se reduce. Sin embargo, la ausencia de un elemento de reactivo (devanado 42) en el circuito de enlace cruzado 40 disminuye i 20 sustancialmente la habilidad de seleccionar las frecuencias armónicas específicas de mitigación sobre otras frecuencias armónicas. La Figura 13b ilustra una modalidad similar que tiene una segunda línea de devanado 100 y un segundo circuito de enlace cruzado 102. Esto de alguna manera mejora la habilidad de mitigar en forma selectiva las frecuencias armónicas específicas sobre otras frecuencias armónicas, debido a que los capacitores 44, 104 se pueden seleccionar para marcar más de una orden de armónica específica. La Figura 13c ilustra una modalidad de la invención en la cual la habilidad de marcar las armónicas específicas se mejora significativamente 5 mediante la inclusión de un devanado de enlace cruzado 42 en el circuito de enlace cruzado 40. Un devanado de enlace cruzado también se podría incluir si se desea en el segundo circuito de enlace cruzado 102 (por ejemplo, como en la modalidad de la Figura 12). Los devanados de línea y de compensación se podrían distribuir entre una fase y el neutral, o entre fases, y limitado el número de ? O permutaciones y combinaciones. Estas modalidades son aplicables igualmente a los sistemas de fases múltiples. El devanado de enlace cruzado 42 ó 106 puede estar en el mismo núcleo 22 que la línea y los devanados de compensación 20 y 30 ó puede estar en un núcleo diferente. En las tres modalidades de la fase los devanados de enlace 15 cruzado 66, 76, 86 pueden estar en el mismo núcleo 52 pero dispuestos a diferentes ángulos del núcleo 52 desde los devanados de línea correspondientes 60, 70, 80, justo como la línea correspondiente y los devanados de compensación 60 y 62, 70 y 72 ó 80 y 82 pueden estar en diferentes ángulos del núcleo. Las Figuras 14a a i ilustran esquemáticamente algunas variaciones disponibles en la t 20 modalidad trifásica de la invención que tiene un devanado de línea 60, 70, 80 en cada ángulo; un devanado de compensación 62, 72, 82 en cada ángulo; y un devanado de enlace cruzado 66, 76, 86 en cada ángulo. El símbolo de punto designa la entrada del devanado en cada caso.

La Figura 15 ilustra una modalidad de la invención para un sistema trifásico en el que los devanados de línea 60, 70, 80 y los devanados de compensación 62, 72, 82 están dispuestos en núcleos separados 22a, 22b,22c. Se puede ver en esta modalidad que el devanado de compensación 62, 72 u 82 no necesita estar dispuesto en el mismo núcleo que el devanado de línea 60, 70, 80 al cual está conectado. Por ejemplo, el devanado de línea 60 en el núcleo 22a está conectado al devanado de compensación 62 dispuesto en el núcleo 22c; el devanado de línea 70 en el núcleo 22b está conectado al devanado de compensación 72 dispuesto en el núcleo 22a; y el devanado de línea 80 en el tl0 núcleo 22c está conectado al devanado de compensación 82 dispuesto en el núcleo 22b. La invención no obstante suministra la cancelación de flujos deseada entre los devanados de línea y de compensación en el mismo núcleo, es decir 60, 72: 72, 82; y 80, 62; respectivamente. La Figura 16 ilustra los resultados experimentales de la corriente y 15 del espectro de la armónica de los mismos 60 caballos de fuerza ASD que generaron la forma de onda y el espectro armónico que se muestra en la Figura 2, pero en la Figura 16 el dispositivo de mitigación de armónica de la Figura 10 se utilizó de la manera descrita anteriormente. Como se puede ver los niveles de corriente armónicos se mitigan sustancialmente mediante el dispositivo 10 de la 0 invención y la forma de onda de la corriente de consumo se restablece a una forma de onda cerrada de la fundamental. Por lo tanto, se ha descrito la invención con referencia a las modalidades preferidas, será aparente para aquellos expertos en la técnica que se pueden realizar ciertas modificaciones y adaptaciones sin apartarse del alcance de ?, ^^;,.i^ ..,^at la invención. Esta invención se intenta utilizar para incluir todas esas modificaciones y adaptaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. •

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo de mitigación armónica para mitigar corrientes armónicas generadas por una carga conectada a un sistema de distribución de energía, caracterizado porque comprende un núcleo magnético que tiene por lo menos un intervalo no magnético; un primer elemento reactivo que comprende un devanado de línea que tiene un primer extremo para la conexión a la primera línea y un segundo extremo del devanado de línea que está dispuesto en el núcleo en la • primera orientación; un segundo elemento reactivo que comprende un devanado de compensación que tiene un primer extremo para conectarlo a la carga y un segundo extremo, dispuesto en el núcleo en una segunda orientación opuesta a la primera orientación, el segundo extremo del devanado de compensación se conecta a la primer línea a través del devanado de línea y; por lo menos un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor tiene una entrada conectada a la primera línea en un punto intermedio entre el devanado de línea y « el devanado de compensación y una salida conectada a una segunda línea; caracterizado además por una reactancia entre el sistema de distribución de energía y la carga se reduce por la cancelación de flujos generados por el devanado de línea y el devanado de compensación y una porción seleccionada de las corrientes armónicas se desvía a través del circuito de enlace cruzado.

2.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el intervalo no magnético comprende un intervalo de aire.

3.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , para un sistema de energía de distribución de energía trifásico que tiene una pluralidad de devanados de línea y una pluralidad de devanados de compensación dispuesto en los ángulos de por lo menos un núcleo magnético, caracterizado porque comprende una pluralidad de circuitos de enlace cruzado cada uno comprendiendo por lo menos un capacitor.

4.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los capacitores están conectados en una configuración delta.

5.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los capacitores están conectados en una configuración en Y.

6.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque las salidas de los circuitos de enlace cruzado están conectados a un neutral.

7.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque circuito de enlace cruzado comprende por lo menos un devanado dispuesto en un núcleo y conectado en serie con el capacitor.

8.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende una pluralidad de circuito de enlace cruzado.

9.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque por lo menos un circuito de enlace cruzado comprende un devanado dispuesto en un núcleo y conectado en serie con el capacitor en por lo menos un circuito de enlace cruzado. ¡Hg^j^jj^j

10.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el circuito-* de enlace cruzado comprende un devanado dispuesto en el núcleo y conectado en serie con el capacitor.

11.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende una pluralidad de devanado de línea conectado en serie y orientados en una polaridad similar en el núcleo.

12.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque una pluralidad de devanado de compensación conectados en serie y orientados en una polaridad similar en el núcleo en el cual los capacitores están conectados en una configuración en el núcleo.

13.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque una reactancia en el devanado de línea es mayor que una reactancia del devanado de compensación.

14.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una reactancia del devanado de compensación es aproximadamente igual a la reactancia del devanado en el circuito de enlace cruzado.

15.- Un dispositivo de mitigación armónico para mitigar las corrientes armónicas generadas por una carga en un sistema de distribución de energía trifásica, caracterizado porque comprende: un núcleo magnético que tiene por lo menos tres ángulos del núcleo y por lo menos un intervalo no magnético; por lo menos una fase, un primer elemento reactivo que comprende un devanado de línea que tiene un primer extremo para conectarlo a la primera línea del sistema de distribución de energía y una segunda línea, el devanado de línea que se dispone en el ángulo del núcleo en una prímera orientación; un segundo elemento reactivo que comprende un devanado de compensación que tiene un primer extremo para conectarlo a la carga y un segundo extremo, dispuesto en el núcleo en una segunda orientación opuesta a la primera orientación, el segundo extremo del extremo del devanado de compensación que se conecta a la primera línea a través del devanado de línea, y por lo menos un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor que tiene una salida conectada a la primera línea en un punto intermedio entre el devanado de línea y el devanado de compensación, y una salida conectada a una segunda línea del sistema de distribución de energía, caracterizado además por una reactancia entre el sistema de distribución de energía y la carga se reduce por la cancelación de flujos generados por el devanado de línea y del devanado de compensación y una porción seleccionada de las corrientes armónicas se desvía a través del circuito de enlace cruzado.

16.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el intervalo no magnético comprende un intervalo de aire.

17.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque cada ángulo del núcleo se proporciona con un devanado de línea y un devanado de compensación y entre cada devanado de línea y cada devanado de compensación un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor que tiene una entrada conectada a la fase y una salida conectada a la línea comprende un conductor neutral o una fase diferente del sistema de distribución de energía.

18.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los capacitores están conectados a una configuración delta. iéMtÍáttÉ^A^^^:^^ '-

19.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la salida de los capacitores están conectados en una configuración en Y.

20.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 19, • caracterizado porque las salidas de los circuitos de enlace cruzado están conectados al neutral.

21.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el devanado de línea está dispuesto en un ángulo diferente del núcleo desde el devanado de compensación conectado al mismo.

22.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, • caracterizado porque el circuito de enlace cruzado comprende un devanado dispuesto en un núcleo conectado en serie con el capacitor.

23.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende una pluralidad de circuitos de enlace cruzado que tiene entradas conectadas por lo menos entre un devanado de línea y un devanado de compensación.

24.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque por lo menos un circuito de enlace cruzado comprende un devanado dispuesto en un núcleo y conectado en serie con el capacitor por lo menos en un circuito de enlace cruzado.

25.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende una pluralidad de devanados de línea conectados en serie y orientados en una polaridad similar en el núcleo.

26.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende una pluralidad de devanados de compensación conectados en serie y orientados en una polaridad similar en el núcleo.

27.- Un método de reducción de la caída de voltaje a través del reactor de línea en una primera línea del sistema de distribución de energía, el reactor de línea comprende un devanado de línea dispuesto en un núcleo magnético que tiene por lo menos un intervalo no magnético, el devanado de línea tiene un primer extremo conectado a la primera línea y un segundo extremo conectado a la carga caracterizado porque comprende los pasos de: a) conectar un devanado de compensación en serie entre el segundo extremo del devanado de línea y la carga, el devanado de compensación está dispuesto en el núcleo y orientado en una polaridad opuesta a la polaridad del devanado de línea; b) la conexión de la entrada de un circuito de enlace cruzado que comprende un capacitor a la primera línea a un punto intermedio entre el devanado de línea y el devanado de compensación y; c) la conexión de la salida del circuito de enlace cruzado en la segunda línea.

28.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el intervalo no magnético comprende un intervalo de aire.

29.- El método de conformidad con la reivindicación 27, para un sistema de distribución de energía trifásico que tiene una pluralidad de reactores, caracterízado porque comprende los pasos de: a) conectar una pluralidad de devanado de compensación en serie entre las salidas de los reactores y la carga, los devanados de compensación están dispuestos en el núcleo y orientados en una polaridad opuesta a la polaridad de los reactores; b) la conexión de las centrales de tos circuitos de enlace cruzado cada uno comprendiendo un capacitor a las líneas entre los reactores y los devanados de compensación, y; c) la conexión de la salida de carda circuito de enlace cruzado a un línea que no sea la línea a la cual está conectada la entrada de circuito de enlace cruzado.

30.- El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque incluye el paso de conectar la salida de los capacitores al neutral.

31.- El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque comprende el paso de conectar las entradas de una pluralidad de circuitos de enlace cruzado cada uno comprendiendo un capacitor para la primera línea entre el reactor y el devanado de compensación y la conexión de la salida de cada circuito de enlace cruzado a una línea que no sea la línea a la cual está conectado la entrada del circuito de enlace cruzado.

32.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque comprende el paso de conector uno o más devanados de línea al reactor en serie y orientado en una polaridad similar en el núcleo.

33.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque comprende el paso de conectar una pluralidad de devanados de compensación y orientados en una polaridad similar en el núcleo.

34.- Un dispositivo de mitigación armónica para mitigar las corrientes armónicas generadas por una carga conectada a un sistema de distribución de energía de fases múltiples, caracterizado porque comprende: una pluralidad de núcleos magnéticos cada uno conteniendo por lo menos un intervalo no magnético; una pluralidad de devanados de línea cada uno conteniendo un primer extremo para la conexión a una primer línea y un segundo extremo, cada devanado de línea está dispuesto en uno separado de la pluralidad de núcleos en una primera orientación; una pluralidad de devanados de compensación cada uno con un primer extremo para la conexión a la carga y un segundo extremo, en donde cada devanado de compensación está dispuesto, en donde una reactancia entre el sistema de distribución de energía y la carga en por lo menos la primer línea se reduce mediante una cancelación de flujo generado mediante por lo menos un devanado de línea y un devanado de compensación dispuestos en el mismo núcleo como por lo menos un devanado de línea y una porción seleccionada de las corrientes armónicas se desvían a través del circuito de enlace cruzado. •

35.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque cada intervalo no magnético comprende un intervalo de aire.

36.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque cada núcleo se suministra por lo menos con un intervalo no magnético.

37.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 36, para un sistema de distribución trifásico, que tiene una pluralidad de devanado de línea y una pluralidad de devanado de compensación dispuestos en ángulos por lo menos de un núcleo magnético, caracterizado porque comprende un pluralidad de circuitos de enlace cruzado cada uno comprendiendo un capacitor.

38.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque las salidas de los circuitos de enlace cruzado se conectan a un neutral.

39.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el circuito de enlace cruzado comprende un devanado dispuesto en un núcleo conectado en serie con el capacitor.

40.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 37, • caracterizado porque comprende una pluralidad de circuitos de enlace cruzado. •