RU22833U1 - FERRO RESONANCE STABILIZER - Google Patents
FERRO RESONANCE STABILIZER Download PDFInfo
- Publication number
- RU22833U1 RU22833U1 RU2002100177/20U RU2002100177U RU22833U1 RU 22833 U1 RU22833 U1 RU 22833U1 RU 2002100177/20 U RU2002100177/20 U RU 2002100177/20U RU 2002100177 U RU2002100177 U RU 2002100177U RU 22833 U1 RU22833 U1 RU 22833U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- grooves
- winding
- core
- compensation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
Description
ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОРFERRO RESONANCE STABILIZER
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве трехфазного стабилизатора напряжения сети в системах собственных нужд подстанций.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as a three-phase network voltage stabilizer in auxiliary systems of substations.
Известен феррорезонансный стабилизатор напряжения (ФСН), содержащий два сердечника, один из которых снабжен равномерно уложенными обмотками - вторичной и конденсаторной, а второй сердечник, имеющий воздушный зазор, находится в диэлектрической обойме, позволяющей изменять индуктивность, при этом оба сердечника охвачены первичной обмоткой 1. Данный ФСН компактен и позволяет стабилизировать напряжение с высокой степенью точности, однако его конструкция отличается сложностью изготовления, а выходное напряжение является однофазным.Known ferroresonant voltage stabilizer (FSN), containing two cores, one of which is equipped with uniformly arranged windings - secondary and capacitor, and the second core having an air gap is located in a dielectric cage that allows you to change the inductance, while both cores are covered by the primary winding 1. This FSN is compact and allows you to stabilize the voltage with a high degree of accuracy, however, its design is difficult to manufacture, and the output voltage is single-phase.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является ФСН, содержащий трансформатор, магнитопровод которого выполнен из двух раздельных соосных сердечников, соприкасающиеся поверхности которых снабжены пазами, первичную и компенсационную обмотки, размещенные в пазах внешнего сердечника, число пазов которого выбрано из заданного условия, и вторичную обмотку, зашунтированную конденсатором в каждой фазе и уложенную в пазах внутреннего сердечника 2. Данный ФСН позволяет преобразовать однофазный переменный ток в трехфазный ток с одновременной стабилизацией напряжения, однако ему свойственны и недостатки, среди которых наиболее значительным является несимметрия трехфазной системы стабилизированных выходных напряжений. Указанный недостаток обусловлен разбросом параметров фазосдвигающего конденсатора, в результате чего токи в фазах первичной обмоткиThe closest in technical essence to the claimed utility model is a FSN containing a transformer, the magnetic circuit of which is made of two separate coaxial cores, the contacting surfaces of which are provided with grooves, the primary and compensation windings located in the grooves of the external core, the number of grooves of which is selected from a given condition, and a secondary winding shunted by a capacitor in each phase and laid in the grooves of the inner core 2. This FSN allows you to convert a single-phase alternating current into three-phase current with simultaneous voltage stabilization, but it also has drawbacks, among which the most significant is the asymmetry of the three-phase system of stabilized output voltages. This drawback is due to the spread in the parameters of the phase-shifting capacitor, as a result of which the currents in the phases of the primary winding
2 1 о llll III2 1 about llll III
МПК G 05 F 3/06 н к еортогональны во времени, а магнитное поле в сердечниках имеет не руговую форму, а эллиптическую. Техническим результатом полезной модели является исключение несимметрии выходного напряжения и уменьшение добавочных потерь в стабилизаторе. Этот технический результат достигается тем, что в феррорезонансном стабилизаторе, содержащем трансформатор, магнитопровод которого выполнен из двух кольцевых соосных сердечников, один из которых является внутренним и расположен внутри другого сердечника, являющегося внешним, соприкасающиеся поверхности сердечников снабжены пазами, в пазах внешнего сердечника расположены первичная и трёхфазная компенсационная обмотки, а в пазах внутреннего сердечника расположена трехфазная вторичная обмотка, каждая фаза которой зашунтирована конденсатором, при этом компенсационная и вторичная обмотки соединены последовательно, первичная обмотка выполнена трёхфазной, и её выводы подключены к соответствующим выводами для подключения трехфазной сети. Кроме того, число Z i пазов внешнего сердечника кратно трём, при этом число Z г пазов внутреннего сердечника выбирается в соответствии с математическим выражением 08 Z, Z2 1/25 Z,. Кроме того, соединенные последовательно трёхфазные компенсационная и вторичная обмотки включены по схеме звезда, каждая фаза вторичной обмотки имеет отвод от средней точки, соединенный с соответствующим выходным выводом. На фиг. 1 показан внешний вид трансформатора феррорезонансного стабилизатора. На фиг. 2 изображена электрическая схема стабилизатора. 2j}0,:Lioc .IPC G 05 F 3/06 n to are orthogonal in time, and the magnetic field in the cores has not a rug shape, but an elliptical one. The technical result of the utility model is to eliminate the asymmetry of the output voltage and reduce the additional losses in the stabilizer. This technical result is achieved by the fact that in a ferroresonant stabilizer containing a transformer, the magnetic circuit of which is made of two annular coaxial cores, one of which is internal and located inside the other core, which is external, the contacting surfaces of the cores are provided with grooves, primary and three-phase compensation windings, and in the grooves of the inner core there is a three-phase secondary winding, each phase of which is shunted cond a sensor, while the compensation and secondary windings are connected in series, the primary winding is three-phase, and its conclusions are connected to the corresponding terminals for connecting a three-phase network. In addition, the number Z i of grooves of the outer core is a multiple of three, while the number Z g of grooves of the inner core is selected in accordance with the mathematical expression 08 Z, Z2 1/25 Z ,. In addition, three-phase compensation and secondary windings connected in series are connected according to the star pattern, each phase of the secondary winding has a tap from the midpoint connected to the corresponding output terminal. In FIG. 1 shows the appearance of a transformer of a ferroresonant stabilizer. In FIG. 2 shows a circuit diagram of a stabilizer. 2j} 0,: Lioc.
Феррорезонансный стабилизатор содержит трансформатор, магнитопровод которого выполнен из двух кольцевых соосных сердечников. Внешний сердечник 1 снабжен пазами 2, в которых размещены трехфазная первичная обмотка 3 и трехфазная компенсационная обмотка 4. Внутренний сердечник 5 снабжен пазами 6, соприкасающиеся с пазами 2 внешнего сердечника 1, в которых расположена трехфазная вторичная обмотка 7, каждая фаза которой зашунтирована конденсатором 8. Трехфазная компенсационная обмотка 4 и трехфазная вторичная обмотка 7 соединены последовательно. Выводы первичной обмотки 3 подключены к выводам 9 для подключения трехфазной сети. Трехфазная компенсационная обмотка 4, соединена последовательно с вторичной обмоткой 7, которые включены по схеме звезда, при этом каждая фаза вторичной обмотки 7 имеет отвод от средней точки, соединенный с соответствующим выходным выводом 10.The ferroresonant stabilizer contains a transformer, the magnetic circuit of which is made of two annular coaxial cores. The outer core 1 is provided with grooves 2, in which the three-phase primary winding 3 and the three-phase compensation winding 4 are placed. The inner core 5 is provided with grooves 6 in contact with the grooves 2 of the outer core 1, in which the three-phase secondary winding 7 is located, each phase of which is shunted by the capacitor 8. The three-phase compensation winding 4 and the three-phase secondary winding 7 are connected in series. The terminals of the primary winding 3 are connected to the terminals 9 for connecting a three-phase network. The three-phase compensation winding 4 is connected in series with the secondary winding 7, which are connected in a star pattern, with each phase of the secondary winding 7 having a tap from the midpoint connected to the corresponding output terminal 10.
В статическом состоянии феррорезонансный стабилизатор обесточен и напряжение на его выходе отсутствует. При появлении напряжения на первичной трехфазной обмотке 3 в ней возникают токи, под действием которых в сердечниках 1 и 5 возникает круговое вращающееся магнитное поле (КВМП). Так как фазы первичной обмотки 3 сдвинуты в пространстве на угол 120° относительно друг друга, по этим фазам протекают токи, сдвинутые во времени на 120° относительно друг друга, а магнитодвижущие силы фаз равны, то естьIn a static state, the ferroresonant stabilizer is de-energized and there is no voltage at its output. When a voltage appears on the primary three-phase winding 3, currents occur in it, under the influence of which a circular rotating magnetic field (CMEC) appears in the cores 1 and 5. Since the phases of the primary winding 3 are shifted in space by an angle of 120 ° relative to each other, currents flow through these phases, shifted in time by 120 ° relative to each other, and the magnetomotive forces of the phases are equal, i.e.
FI Wi Ii Р2 W2 Ь РЗ W3 1з ,(1)FI Wi Ii Р2 W2 b РЗ W3 1з, (1)
где FI, р2 и РЗ - магнитодвижущие силы (МДС) фаз; Wi, W2 и W3 - числа витков фаз первичной обмотки 3; 1, Ь и 1з - токи фаз указанной обмотки.where FI, p2 and RE - magnetomotive forces (MDS) phases; Wi, W2 and W3 - the number of phases of the phases of the primary winding 3; 1, b and 1z are the phase currents of the indicated winding.
Силовые магнитные линии КВМП пересекают витки компенсационной 4 и вторичной 5 обмоток и наводят в них ЭДС, равныеKVMP power magnetic lines cross the turns of compensation 4 and secondary 5 windings and induce an emf equal to
ЕК 4,44 fwKO Кок;EC 4.44 fwKO Kok;
Е2 4,44 fw20 Коз;(2)E2 4.44 fw20 Goats; (2)
где ЕК - ЭДС, наводимая в компенсационной обмотке 4; Е2 - ЭДС, наводимая во вторичной обмотке 5; f - частота напряжения сети;where EC - EMF induced in the compensation winding 4; E2 - EMF induced in the secondary winding 5; f is the network voltage frequency;
WK - число витков фазы компенсационной обмотки 4; W2 - число витков фазы вторичной обмотки 7; Ф - магнитный поток;WK is the number of turns of the phase of the compensation winding 4; W2 is the number of turns of the phase of the secondary winding 7; F - magnetic flux;
Кок - обмоточный коэффициент компенсационной обмотки 4; Ко2 - обмоточный коэффициент вторичной обмотки 7,Kok - winding coefficient of the compensation winding 4; Ko2 - winding coefficient of the secondary winding 7,
Суммарная ЭДС с компенсационной обмотки 4 и вторичной обмотки 7 поступает в нагрузку, подключенную к выходным выводам 11 (фиг.2). Для того, чтобы уложить первичную трехфазную обмотку 3 в пазы 2 внешнего сердечника 1, число пазов должно быть кратным трем, то естьThe total EMF from the compensation winding 4 and the secondary winding 7 enters the load connected to the output terminals 11 (figure 2). In order to lay the primary three-phase winding 3 in the grooves 2 of the outer core 1, the number of grooves must be a multiple of three, i.e.
Z, 2рт, q,,(3)Z, 2 ppm, q ,, (3)
где Zi - число пазов внешнего сердечника; р - число пар полюсов, р 1,2, ...; mi число фаз первичной обмотки; q - число пазов на полюс и фазу, q 1 ... 8.where Zi is the number of grooves of the outer core; p is the number of pairs of poles, p 1,2, ...; mi the number of phases of the primary winding; q is the number of grooves per pole and phase, q 1 ... 8.
Ввиду того, что соприкасаюш;иеся поверхности раздельных соосных внешнего 1 и внутреннего 5 сердечников снабжены пазами, в стабилизаторе возможны дополнительные потери мош;ности, обусловленные двойной зубчатостью, поэтому число пазов внутреннего сердечника 5 должно выбираться из условия неравенства вида:Due to the fact that they are in contact with each other and the surfaces of the separate coaxial outer 1 and inner 5 cores are provided with grooves, additional losses of damage can occur in the stabilizer due to double dentation, therefore, the number of grooves of the inner core 5 should be selected from an inequality of the form:
где Zi - число пазов внутреннего сердечника.where Zi is the number of grooves of the inner core.
Таким образом, выполнение первичной обмотки трехфазной позволяет создать КВМП, при котором несимметрия выходных напряжений невозможна, а взаимосвязь чисел пазов сердечников 1 и 5 по соотношению (4) предопределяет уменьшение дополнительных потерь мош,ности до ничтожно малой величины.Thus, the implementation of the three-phase primary winding makes it possible to create a HFMP, in which the asymmetry of the output voltages is impossible, and the interconnection of the number of grooves of the cores 1 and 5 in relation (4) determines a decrease in the additional losses of mosh, to a negligible amount.
Источники, принятые во внимание:Sources taken into account:
1 Губанов В.В. Силовые полупроводниковые преобразователи с выходными стабилизаторами.. Л., Энергия, 1972, стр.19, рис. 2-6. 2 Патент SU 1163319, кл. G 05 F 3/06 от 04.10.84.1 Gubanov V.V. Power semiconductor converters with output stabilizers .. L., Energy, 1972, p. 19, Fig. 2-6. 2 Patent SU 1163319, cl. G 05 F 3/06 dated 04/10/84.
Автор:Г Ч ,c.Posted by: Г Ч, c.
Claims (3)
0,8Z1 ≤ Z2 ≤ 1/25Z1.2. The ferroresonant stabilizer according to claim 1, characterized in that the number of grooves of the outer core Z 1 is a multiple of three, while the number of grooves of the inner core Z 2 is selected in accordance with the mathematical expression
0.8Z 1 ≤ Z 2 ≤ 1 / 25Z 1 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100177/20U RU22833U1 (en) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | FERRO RESONANCE STABILIZER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100177/20U RU22833U1 (en) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | FERRO RESONANCE STABILIZER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU22833U1 true RU22833U1 (en) | 2002-04-27 |
Family
ID=35869866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002100177/20U RU22833U1 (en) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | FERRO RESONANCE STABILIZER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU22833U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797578C1 (en) * | 2023-01-18 | 2023-06-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Three phase inverter voltage stabilizer |
-
2002
- 2002-01-10 RU RU2002100177/20U patent/RU22833U1/en active Protection Beyond IP Right Term
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812738C2 (en) * | 2021-01-12 | 2024-02-01 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Output stabilizer of bridge three-phase inverter |
| RU2797578C1 (en) * | 2023-01-18 | 2023-06-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Three phase inverter voltage stabilizer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6101113A (en) | Transformers for multipulse AC/DC converters | |
| US7049921B2 (en) | Auto-transformer for use with multiple pulse rectifiers | |
| US2778962A (en) | Armature winding with four parallels per phase | |
| US4513243A (en) | Core form transformer for selective cancellation of subsynchronous resonance | |
| US5317299A (en) | Electromagnetic transformer | |
| US3601642A (en) | Multi-three phase winding with interchanged circuit sequence | |
| US6982884B1 (en) | Autotransformers to parallel AC to DC converters | |
| US4112403A (en) | Saturated reactor arrangements | |
| RU2115186C1 (en) | Multiphase transformer | |
| RU22833U1 (en) | FERRO RESONANCE STABILIZER | |
| RU2335027C1 (en) | Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field | |
| Williams et al. | Brushless variable-speed induction motors using phase-shift control | |
| US3621428A (en) | Electrical windings and method of constructing same | |
| US3215961A (en) | Stabilized wye-wye transformers | |
| SU1163319A1 (en) | Ferroresonance stabilizer | |
| RU2417471C1 (en) | Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field | |
| SU1272424A1 (en) | Three-phase static ferromagnetic frequency multiplier | |
| SU1457005A1 (en) | Transformer for railway loads | |
| SU1014105A1 (en) | Three-phase frequency multiplier by three | |
| SU1443080A1 (en) | Device for rendering symmetric the voltage in three-phase networks | |
| SU1116509A1 (en) | Inverter | |
| RU2014714C1 (en) | Device conversion of single-phase voltage into three-phase voltage system | |
| Arora et al. | Understanding of Vector Group and Parallel operation of Three Phase Transformers | |
| SU888224A2 (en) | Three-phase converting transformer | |
| JPS63234872A (en) | Transformer for rectifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20051003 |
|
| ND1K | Extending utility model patent duration | ||
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20091026 |