RU181495U1 - Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное - Google Patents

Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное Download PDF

Info

Publication number
RU181495U1
RU181495U1 RU2018113567U RU2018113567U RU181495U1 RU 181495 U1 RU181495 U1 RU 181495U1 RU 2018113567 U RU2018113567 U RU 2018113567U RU 2018113567 U RU2018113567 U RU 2018113567U RU 181495 U1 RU181495 U1 RU 181495U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
transformer
load
network
voltage
Prior art date
Application number
RU2018113567U
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Васильевич Харламов
Юрий Владимирович Москалев
Виктор Сергеевич Лысенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2018113567U priority Critical patent/RU181495U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU181495U1 publication Critical patent/RU181495U1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers
    • H01F30/14—Two-phase, three-phase or polyphase transformers for changing the number of phases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/14—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion between circuits of different phase number

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при включении трехфазной электрической нагрузки в однофазную сеть, например, для различных систем электропривода с электрической машиной, трехфазную обмотку которой необходимо подключить к однофазной сети.Целью полезной модели является создание устройства для включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, при котором к трехфазной нагрузке будет приложено трехфазное симметричное напряжение с уменьшенным содержанием высших гармоник.Устройство состоит из выпрямителя со сглаживающим фильтром, который подключается к однофазной сети, автономного инвертора, к выходу которого подключается первичная обмотка однофазного трансформатора, один вывод вторичной обмотки трансформатора соединяется с одним выводом однофазной сети, ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и двум выводам однофазной сети подключается трехфазная нагрузка.Несинусоидальность напряжения на трехфазной нагрузке значительно уменьшается за счет подключения трансформатора между инвертором и нагрузкой.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при включении трехфазной электрической нагрузки в однофазную сеть.
Такие устройства находят применение, например, вместо электромеханических фазорасщепителей на электроподвижном составе для подключения вспомогательных трехфазных двигателей, для трехфазных двигателей бытового электроинструмента (столярные, деревообрабатывающие станки, насосы), некоторые из таких схем рассмотрены в [1-3].
Известен преобразователь однофазного напряжения в трехфазное (патент на изобретение РФ №2061993, МПК Н04М 5/14) [1]. Рассматриваемое устройство содержит несколько дросселей, конденсаторов, коммутационных аппаратов соединенных между собой. Недостатком такого устройства является большое количество дросселей, конденсаторов, коммутационных аппаратов и, следовательно, большие массогабаритные показатели, также сложность подбора параметров элементов схемы для обеспечения симметричной трехфазной системы напряжений.
Известен преобразователь электрической энергии трех- и однофазных напряжений и токов (варианты) (патент на изобретение РФ №233563 МПК H01F 30/14) [2]. Устройство содержит трансформаторы, несколько блоков балластных индуктивных и емкостных элементов. Недостатком такого устройства является большое количество элементов, что усложняет преобразователь и снижает его надежность.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является преобразователь однофазного напряжения в многофазное (патент на изобретение СССР №256051, МПК Н02m) [3]. Рассматриваемый преобразователь состоит из однофазного трансформатора, выпрямителя со сглаживающим фильтром и автономного инвертора, один вывод автономного инвертора подключен к средней точке одной из обмоток однофазного трансформатора, другой вывод инвертора и два вывода однофазной сети подключаются к трехфазной нагрузке. Недостатком такого устройства является наличие вывода средней точки однофазного трансформатора, что усложняет его конструкцию, а также формирование несинусоидального напряжения между выводами однофазной сети и выводом инвертора напряжения, которое прикладывается к трехфазной нагрузке.
Цель полезной модели - создание устройства для включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, при котором к трехфазной нагрузке будет приложено трехфазное симметричное напряжение с уменьшенным содержанием высших гармоник.
Технический результат обеспечивается за счет подключения однофазного трансформатора к выходу автономного инвертора. Также осуществляется упрощение конструкции однофазного трансформатора за счет устранения средней точки обмотки трансформатора.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного устройства для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное, на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая создание системы трехфазного симметричного напряжения на трехфазной нагрузке.
На фиг. 1 вход выпрямителя 2 подключен к однофазной сети 1, а выход через сглаживающий фильтр 3 подключен ко входу однофазного инвертора 4, к выходу которого подключена первичная обмотка однофазного трансформатора 5, один вывод вторичной обмотки трансформатора 5 соединяется с одним выводом однофазной сети 1, ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора 5 и двум выводам однофазной сети 1 подключается трехфазная нагрузка 6.
Напряжение однофазной сети 1 приложено к выпрямителю 2, на конденсаторе сглаживающего фильтра 3 формируется постоянное напряжение, которое поступает на вход автономного инвертора напряжения 4. Управление полупроводниковыми ключами инвертора позволяет обеспечить на первичной обмотке трансформатора последовательность прямоугольных импульсов, скважность которых изменяется по синусоидальному закону во времени (широтно-импульсная модуляция). При этом можно изменять начальную фазу формируемого напряжения на первичной обмотке трансформатора 5 относительно напряжения однофазной сети от 0 до 360 градусов.
Закон изменения магнитного потока в сердечнике трансформатора связан с формой приложенного напряжения к первичной обмотке через интегрирование. При приложении к первичной обмотке трансформатора последовательности прямоугольных импульсов с переменной шириной, скважность которых изменяется по синусоидальному закону, в сердечнике трансформатора будет магнитный поток, изменяющийся практически по синусоидальному закону. Во вторичной обмотке будет также наводиться синусоидальная ЭДС с заданной инвертором начальной фазой относительно напряжения однофазной сети.
На фиг. 2 показана векторная диаграмма, поясняющая работу устройства. Для обеспечения симметричного трехфазного напряжения на нагрузке необходимо с помощью однофазного автономного инвертора в точке С относительно точки В (обозначено UШИМ см. фиг. 1) обеспечить синусоидальное напряжение с амплитудным значением равным напряжению однофазной сети и с начальной фазой опережающей (отстающей от) напряжение однофазной сети
Figure 00000001
на 60 градусов (вектор
Figure 00000002
на фиг. 2).
Геометрическая разность векторов напряжений
Figure 00000003
и
Figure 00000004
равна вектору напряжения
Figure 00000005
(см. фиг. 2). Вектор
Figure 00000006
равен вектору -
Figure 00000002
, т.е. вектора напряжений
Figure 00000007
и
Figure 00000008
находятся в противофазе (см. фиг. 2).
Таким образом, к каждой фазе трехфазной нагрузки, соединенной в схему «треугольник», будет приложены напряжения с одинаковыми амплитудными значениями и со сдвигом на 120 градусов (см. фиг. 2).
Достоинства преобразователя в том, что на выходе преобразователя значительно уменьшается несинусоидальность напряжения, подключаемого к трехфазной нагрузке.
Устройство может быть использовано для различных систем электропривода с трехфазной электрической машиной, трехфазную обмотку которой необходимо подключить к однофазной электрической сети.
Источники информации:
1. Пат. RU(11) 2061993 (13) С1 МПК Н04М 5/14. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / В.С. Синев. - №94 94033556; Заявлено 13.09.1994; Опубл. 10.06.1996.
2. Пат. RU(11) 233563 (13) С1 МПК H01F 30/14. Преобразователь электрической энергии трех- и однофазных напряжений и токов (варианты) / М.А. Ермилов, Ю.М. Куприянович, Ф.М. Ермилов. - №2007104522/09; Заявлено 07.02.2007; Опубл. 10.09.2008. Бюл. №25.
3. Пат. СССР 256051 МПК Н02m. Преобразователь однофазного напряжения в многофазное / Е.Я. Бухштабер. - №1079330/24-7; Заявлено 27.05.1966; Опубл. 04.11.1969. Бюл. №34.

Claims (1)

  1. Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное, состоящий из однофазного трансформатора, выпрямителя со сглаживающим фильтром и автономного инвертора, отличающийся тем, что первичная обмотка однофазного трансформатора подключена к выходу инвертора, один вывод вторичной обмотки трансформатора соединяется с одним выводом однофазной сети, ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и двум выводам однофазной сети подключается трехфазная нагрузка.
RU2018113567U 2018-04-13 2018-04-13 Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное RU181495U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113567U RU181495U1 (ru) 2018-04-13 2018-04-13 Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113567U RU181495U1 (ru) 2018-04-13 2018-04-13 Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181495U1 true RU181495U1 (ru) 2018-07-17

Family

ID=62915137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113567U RU181495U1 (ru) 2018-04-13 2018-04-13 Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181495U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200551U1 (ru) * 2020-06-18 2020-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3527995A (en) * 1967-04-12 1970-09-08 Harris Intertype Corp Single-phase to polyphase conversion system
SU1398049A2 (ru) * 1986-08-18 1988-05-23 А.Ф.Березовский и В.Н.Бегунов Преобразователь однофазного напр жени в трехфазное
RU2081498C1 (ru) * 1994-03-28 1997-06-10 Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное
RU2192088C1 (ru) * 2001-08-29 2002-10-27 Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное
CN101442263B (zh) * 2007-09-05 2011-10-05 Abb公司 单相到三相的转换器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3527995A (en) * 1967-04-12 1970-09-08 Harris Intertype Corp Single-phase to polyphase conversion system
SU1398049A2 (ru) * 1986-08-18 1988-05-23 А.Ф.Березовский и В.Н.Бегунов Преобразователь однофазного напр жени в трехфазное
RU2081498C1 (ru) * 1994-03-28 1997-06-10 Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное
RU2192088C1 (ru) * 2001-08-29 2002-10-27 Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное
CN101442263B (zh) * 2007-09-05 2011-10-05 Abb公司 单相到三相的转换器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200551U1 (ru) * 2020-06-18 2020-10-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2320550A1 (en) Power transformer and power converter incorporating same
RU2007102294A (ru) Многофазная преобразовательная схема с малым содержанием высших гармоник
JP6289825B2 (ja) 発電機励磁装置および電力変換システム
EP2320551A1 (en) Thirty-six pulse power transformer and power converter incorporating same
JP2008178180A (ja) 整流回路
US3573602A (en) Three-phase inverter
US8199542B2 (en) Method and device for creating a direct voltage or a direct current
RU181495U1 (ru) Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное
US20160126857A1 (en) Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage
Chivite-Zabalza et al. A passive 36-pulse AC–DC converter with inherent load balancing using combined harmonic voltage and current injection
Cougo et al. Impact of PWM methods and load configuration in the design of intercell transformers used in parallel three-phase inverters
JP6065375B2 (ja) 電力変換装置及びこれを用いた系統連系システム
RU200551U1 (ru) Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное
Chivite-Zabalza et al. A simple, passive 24-pulse ac-dc converter with inherent load balancing using harmonic voltage injection
JP5575424B2 (ja) 同期発電機
US3519915A (en) High-frequency sine-wave static inverter
JP2020022300A (ja) ６相交流発電機、３相−６相変換トランス、および直流給電システム
US1979699A (en) Balance coil
RU2686301C1 (ru) Шунтирующий реактор с комбинированным возбуждением (варианты)
RU115134U1 (ru) Система стабилизации напряжения переменного тока
RU2658312C1 (ru) Способ построения системы управления трехфазным мостовым выпрямителем и трехфазным регулятором переменного напряжения и устройство для его реализации
RU2641314C1 (ru) Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора
SU1543517A1 (ru) Преобразователь переменного напр жени в посто нное
SU974515A1 (ru) Бесконтактный синхронный генератор
SU832678A1 (ru) Стабилизированный преобразовательпЕРЕМЕННОгО НАпР жЕНи B пОСТО ННОЕ

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190414