RU2192088C1 - Single-phase-to-three-phase voltage changer - Google Patents
Single-phase-to-three-phase voltage changer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192088C1 RU2192088C1 RU2001124135/09A RU2001124135A RU2192088C1 RU 2192088 C1 RU2192088 C1 RU 2192088C1 RU 2001124135/09 A RU2001124135/09 A RU 2001124135/09A RU 2001124135 A RU2001124135 A RU 2001124135A RU 2192088 C1 RU2192088 C1 RU 2192088C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extreme
- phase
- specific
- rods
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания трехфазных электродвигателей от однофазной электросети. The invention relates to electrical engineering and can be used to power three-phase electric motors from a single-phase mains.
Известен преобразователь однофазного напряжения в многофазное /1/, в котором однофазным источником создаются магнитные потоки в разветвленной магнитной цепи, противодействующий магнитный поток возбуждается при помощи дополнительных вторичных обмоток, подключенных к конденсаторам. В результате взаимодействия основных и противодействующих магнитных потоков трехфазное напряжение индуктируется в основных вторичных обмотках. При этом угол фазового сдвига суммарного магнитного потока изменяют путем последовательно-встречного включения вторичных дополнительных обмоток разных трансформаторов и изменением емкости конденсаторов. A known converter of single-phase voltage to multiphase / 1 /, in which a single-phase source creates magnetic flux in a branched magnetic circuit, the opposing magnetic flux is excited using additional secondary windings connected to the capacitors. As a result of the interaction of the main and opposing magnetic fluxes, a three-phase voltage is induced in the main secondary windings. In this case, the phase shift angle of the total magnetic flux is changed by successively counter-switching on the secondary secondary windings of different transformers and by changing the capacitance of the capacitors.
Недостатком данного преобразователя является сложность его реализации и пониженная надежность, вызванная использованием конденсаторов. The disadvantage of this converter is the complexity of its implementation and reduced reliability caused by the use of capacitors.
Известен также преобразователь однофазного напряжения в трехфазное /2/, принятый за прототип, в котором противодействующий магнитный поток в одном из стержней трехфазного магнитопровода возбуждается при помощи короткозамкнутой обмотки, благодаря чему в крайних стержнях трехстержневого трансформатора образуются магнитные потоки, сдвинутые между собой по фазе на 60o, которые в среднем стержне геометрически вычитаются и образуют третий магнитный поток. Возбужденные результирующие магнитные потоки индуктируют в каждой из трех вторичных обмоток, находящихся на стержнях, электродвижущие силы, образующие трехфазную систему напряжений.Also known is a single-phase to three-phase voltage converter / 2 /, adopted as a prototype, in which the opposing magnetic flux in one of the rods of a three-phase magnetic circuit is excited using a short-circuited winding, due to which magnetic fluxes are formed in the extreme rods of a three-rod transformer, phase-shifted 60 o , which in the middle rod are geometrically subtracted and form a third magnetic flux. Excited resulting magnetic fluxes induce in each of the three secondary windings located on the rods, electromotive forces forming a three-phase voltage system.
Присутствие короткозамкнутой обмотки в преобразователе приводит к дополнительному нагреву магнитопровода, что ухудшает его магнитные характеристики и является недостатком. The presence of a short-circuited winding in the converter leads to additional heating of the magnetic circuit, which degrades its magnetic characteristics and is a drawback.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности создания трехфазной симметричной системы напряжений со стабильными во времени характеристиками. The objective of the present invention is to increase the reliability of creating a three-phase symmetrical voltage system with stable characteristics over time.
Указанная задача решается тем, что в преобразователе однофазного напряжения в трехфазное, содержащем трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными на крайних стержнях и соединенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, крайние стержни выполнены из электротехнических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связано выражением
где - удельные индуктивные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайнего стержней;
- удельные активные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайнего стержней.This problem is solved in that in a single-phase voltage to three-phase converter containing a three-rod transformer with three secondary windings located on each of the rods and interconnected according to the star pattern, and two primary windings located on the extreme rods and interconnected in series - counterclockwise and sequentially with the output for connecting the network, the outer rods are made of electrical steel, for which the ratio of specific inductive magnetic resistance Specific activity reluctance first end of the rod and the ratio of the specific inductive magnetic resistance to the specific activity of the magnetic resistance of the second rod connected extreme expression
Where - specific inductive magnetic resistance, respectively, of the first and second extreme rods;
- specific active magnetic resistances, respectively, of the first and second extreme rods.
Заявляемый преобразователь однофазного напряжения в трехфазное поясняется фигурой 1. На фигуре 2 приведена векторная диаграмма магнитодвижущих сил и магнитных потоков, поясняющая принцип работы преобразователя. The inventive converter of single-phase voltage to three-phase is illustrated by figure 1. Figure 2 shows a vector diagram of magnetomotive forces and magnetic flux, explaining the principle of operation of the Converter.
Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное содержит первичные намагничивающие обмотки 1, 2, расположенные на первом 3 и втором 4 крайнем стержне магнитопровода. На среднем стержне 5, как и на крайних стержнях 3, 4, размещены вторичные обмотки 6, 7, 8, соединенные между собой по схеме "звезда". Первичные обмотки включены между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом 9 для подключения к однофазной сети. The single-phase to three-phase voltage converter contains primary magnetizing
Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.
При протекании в первичных обмотках 1, 2 (фиг.1) переменного тока в крайних стержнях под действием соответствующих магнитодвижущих сил (МДС) возбуждаются два магнитных потока φ1 и φ2 (фиг.2). Фазовый сдвиг между МДС и возбужденным ею магнитным потоком определяется соотношением магнитных сопротивлений на участке магнитной цепи. Если крайние участки магнитной цепи имеют одинаковое сечение и одинаковую длину, то угол потерь можно определять через отношение удельных магнитных сопротивлений как (здесь в числителе индуктивное удельное магнитное сопротивление участка цепи, а в знаменателе активное удельное магнитное сопротивление). Так как у разных электротехнических сталей, из которых изготовлены крайние стержни, удельные магнитные сопротивления различны и подчиняются соотношению
то между МДС первой обмотки F1 и соответствующим ему магнитным потоком φ1 угол потерь в стали первого крайнего стержня будет отличаться от угла потерь между МДС F2 и соответствующим магнитным потоком φ2 второго крайнего стержня. Благодаря этому между магнитными потоками φ1 и φ2 в крайних стержнях преобразователя угол сдвига составит 60o. В среднем стержне преобразователя возбуждается суммарный результирующий магнитный поток φ3, который определится как:
Возбужденные магнитные потоки индуктируют во вторичных обмотках 6, 7, 8, размещенных на стержнях трансформатора, соответствующие ЭДС, которые по закону электромагнитной индукции будут равны по модулю и иметь следующие фазовые сдвиги:
Для симметричной последовательности и чередования фаз необходимо изменить на 180o фазу ЭДС E1. Эту операцию можно выполнить изменением маркировки зажимов начала и конца вторичной обмотки 6, расположенной на первом стержне 3 магнитопровода (фиг.1), или изменением направления намотки данной обмотки по отношению к двум другим вторичным обмоткам.When flowing in the
then between the MDF of the first winding F 1 and the corresponding magnetic flux φ 1, the angle of loss in the steel of the first extreme bar will differ from the angle of loss between the MDF F 2 and the corresponding magnetic flux φ 2 of the second extreme bar. Due to this, between the magnetic fluxes φ 1 and φ 2 in the extreme rods of the Converter, the shear angle will be 60 o . In the middle rod of the transducer, the total resulting magnetic flux φ 3 , which is defined as:
The excited magnetic fluxes induce in the secondary windings 6, 7, 8, placed on the transformer rods, the corresponding EMF, which according to the law of electromagnetic induction will be equal in magnitude and have the following phase shifts:
For a symmetric sequence and phase rotation, it is necessary to change the phase of the EMF E 1 by 180 ° . This operation can be performed by changing the marking of the clamps of the beginning and end of the secondary winding 6 located on the first core 3 of the magnetic circuit (Fig. 1), or by changing the direction of winding of this winding with respect to two other secondary windings.
Использование указанного преобразователя позволяет эффективно использовать габарит трехфазного электродвигателя при питании его от однофазной сети. Using the specified Converter allows you to effectively use the dimension of a three-phase electric motor when it is powered from a single-phase network.
Источники информации
1. Авторское свидетельство 665376, Н 02 М 5/14, 1979 г.Sources of information
1. Copyright certificate 665376, N 02 M 5/14, 1979
2. Патент Российской Федерации 2047262, Н 02 М 5/14, 1995 г. 2. Patent of the Russian Federation 2047262, N 02 M 5/14, 1995
Claims (1)
где ρX1, ρX2 - удельные индуктивные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайних стержней;
ρR1, ρR2 - удельные активные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайних стержней.A single-phase to three-phase voltage converter containing a three-rod transformer with three secondary windings located on each of the rods and interconnected according to the star pattern, and two primary windings located on the extreme rods and interconnected in series in the opposite direction and in series with the output for network connection, characterized in that the extreme rods are made of electrical steel, for which the ratio of specific inductive magnetic resistance to specific act the apparent magnetic resistance of the first extreme rod and the ratio of the specific inductive magnetic resistance to the specific active magnetic resistance of the second extreme rod are related by the expression
where ρ X1 , ρ X2 are the specific inductive magnetic resistances of the first and second extreme rods, respectively;
ρ R1 , ρ R2 are the specific active magnetic resistances of the first and second extreme rods, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001124135/09A RU2192088C1 (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Single-phase-to-three-phase voltage changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001124135/09A RU2192088C1 (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Single-phase-to-three-phase voltage changer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2192088C1 true RU2192088C1 (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20252941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001124135/09A RU2192088C1 (en) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | Single-phase-to-three-phase voltage changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2192088C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181495U1 (en) * | 2018-04-13 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Single-phase to balanced three-phase voltage converter |
-
2001
- 2001-08-29 RU RU2001124135/09A patent/RU2192088C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU181495U1 (en) * | 2018-04-13 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Single-phase to balanced three-phase voltage converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chiba et al. | Inductances of cageless reluctance-synchronous machines having nonsinusoidal space distributions | |
JPH08168221A (en) | Brushless three-phase synchronous generator | |
DE59910284D1 (en) | MULTI-STRAND TRANSVERSAL FLOWING MACHINE | |
KR950013002A (en) | 3-phase automatic transformer with balance function | |
Hsieh et al. | Investigation on end winding inductance in motor stator windings | |
DE69315072D1 (en) | AC POWER STAND | |
RU2192088C1 (en) | Single-phase-to-three-phase voltage changer | |
RU2333562C1 (en) | Single-phase transformer with rotating magnetic field | |
RU2082245C1 (en) | Multiphase transformer | |
Chalmers et al. | Modelling and simulation of the Torus generator | |
RU2124245C1 (en) | Method for reversed single-phase-to-three-phase voltage changing | |
RU181495U1 (en) | Single-phase to balanced three-phase voltage converter | |
US732822A (en) | Alternating-current induction-motor. | |
RU2122255C1 (en) | Method for changing single-phase voltage to three-phase supply and voltage changer implementing it | |
RU2503117C2 (en) | Rotary frequency changer (versions) | |
Doherty et al. | Short-circuit current of induction motors and generators | |
SU1617554A1 (en) | Electric drive | |
RU2047262C1 (en) | Single-phase-to-three-phase voltage changer | |
RU2216089C2 (en) | Vibratory electric drive | |
RU2103785C1 (en) | Electric motor | |
RU2129316C1 (en) | Transformer (design versions) | |
Tachino et al. | A phase converter using shading coil effect | |
RU58816U1 (en) | SINGLE-PHASE VOLTAGE CONVERTER IN THREE-PHASE | |
RU2081498C1 (en) | Single-phase-to-three-phase voltage changer | |
RU2131639C1 (en) | Method for generation of three-phase voltage from single-phase voltage and converter which implements said method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040830 |