RU2290739C1 - Power supply for single-phase inductive-resistive loads affording balance of three-phase primary network - Google Patents
Power supply for single-phase inductive-resistive loads affording balance of three-phase primary network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290739C1 RU2290739C1 RU2005137391/09A RU2005137391A RU2290739C1 RU 2290739 C1 RU2290739 C1 RU 2290739C1 RU 2005137391/09 A RU2005137391/09 A RU 2005137391/09A RU 2005137391 A RU2005137391 A RU 2005137391A RU 2290739 C1 RU2290739 C1 RU 2290739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- lead
- winding
- windings
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и предназначено для преобразования электрической энергии трехфазных напряжений и токов.The invention relates to electrical engineering, in particular to transformer building, and is intended to convert electrical energy of three-phase voltages and currents.
Известны трансформаторные преобразователи электрической энергии трехфазных синусоидальных напряжений и токов в двухфазные, содержащие пространственный трехстержневой магнитопровод с расположенными на нем трехфазной входной и двухфазной выходной обмотками (Авторское свидетельство СССР №598197, 11.10.1976, кл. Н 02 М 5/14) [1], (Патент Франции №2648612, 15.06.1989, кл. Н 01 F 33/00) [2].Known transformer converters of electrical energy of three-phase sinusoidal voltages and currents into two-phase, containing a spatial three-core magnetic circuit with a three-phase input and two-phase output windings located on it (USSR Author's Certificate No. 5998197, 10/11/1976, class N 02 M 5/14) [1] , (French Patent No. 2648612, 06/15/1989, CL H 01 F 33/00) [2].
Недостатками таких преобразователей являются невозможность регулирования выходного напряжения, а также строго фиксированное соотношение чисел витков секций двухфазной обмотки: в [1] оно составляет cos15°:cos45°:cos75°, a в [2] - .The disadvantages of such converters are the inability to control the output voltage, as well as a strictly fixed ratio of the number of turns of sections of the two-phase winding: in [1] it is cos15 °: cos45 °: cos75 °, and in [2] - .
Наиболее близким к предложенному устройству является трансформаторный преобразователь трехфазного напряжения и тока в двухфазное, содержащий магнитопровод, состоящий из, по меньшей мере, трех сердечников А, В, С одинакового поперечного сечения, трехфазную обмотку, состоящую из, по меньшей мере, трех одинаковых с числом витков Wt фаз А, В, С, расположенных на соответствующих сердечниках магнитопровода, соединенных между собой в звезду или треугольник и присоединенных к трехфазной сети, и двухфазную обмотку, присоединенную к двухфазной сети, отличающийся тем, что двухфазная обмотка выполнена состоящей из нескольких последовательно соединенных групп 1, 2, 3, n...N, число которых равно числу N ступеней регулирования, каждая группа, в свою очередь, состоит из, по меньшей мере, шести секций: двух Wad и Waq, размещенных на сердечнике А, двух Wbd и Wbq, размещенных на сердечнике В, и двух Wcd и Wcq, размещенных на сердечнике С, секции Wad и Wbd соединены последовательно согласно между собой и последовательно встречно с секцией Wcd и образуют полугруппу первой фазы D двухфазной обмотки, секции Wbq и Wcq соединены последовательно согласно между собой и последовательно встречно с секцией Waq и образуют полугруппу второй фазы Q двухфазной обмотки, при этом в любой группе из шести секций числа витков секций должны относиться между собой какClosest to the proposed device is a transformer converter of three-phase voltage and current into two-phase, containing a magnetic circuit consisting of at least three cores A, B, C of the same cross section, a three-phase winding consisting of at least three identical with the number turns W t of phases A, B, C located on the respective cores of the magnetic circuit, interconnected in a star or triangle and connected to a three-phase network, and a two-phase winding connected to a two-phase network and, characterized in that the two-phase winding is made up of several series-connected groups 1, 2, 3, n ... N, the number of which is equal to the number N of control stages, each group, in turn, consists of at least six sections: two W ad and W aq located on core A, two W bd and W bq located on core B, and two W cd and W cq located on core C, sections W ad and W bd are connected in series with each other and successively counter to the section W cd and form a semigroup of the first phase D of the two-phase winding, sections W bq and W c q are connected in series according to each other and sequentially counter to the section W aq and form a semigroup of the second phase Q of the two-phase winding, while in any group of six sections, the number of turns of sections should be related to each other as
причем K=Wcq/Waq может варьироваться произвольно в пределахmoreover, K = W cq / W aq can vary arbitrarily within
(см RU 2255411, Н 02 М 5/14, 27.06.2005.) (see RU 2255411, N 02 M 5/14, 06/27/2005.)
Недостатком данного устройства является значительная его сложность, связанная с необходимостью точного подбора витков секций согласно соотношению, а также потери электроэнергии, связанные с изменением нагрузки, поскольку регулировка напряжения происходит во вторичной цепи трансформатора.The disadvantage of this device is its significant complexity associated with the need for accurate selection of turns of sections according to the ratio, as well as the loss of electricity associated with a change in load, since voltage regulation occurs in the secondary circuit of the transformer.
Технический результат предлагаемого устройства заключается в упрощении и повышении технико-экономических характеристик.The technical result of the proposed device is to simplify and improve technical and economic characteristics.
Для этого предлагается устройство питания для однофазных индукционно-резистивных нагрузок, обеспечивающее симметрию первичной трехфазной сети, содержащее магнитопровод, состоящий из трех сердечников А, В, С одинакового поперечного сечения, первичную трехфазную обмотку, состоящую из, по меньшей мере, трех одинаковых секционированных обмоток, расположенных на соответствующих сердечниках магнитопровода, соединенных между собой в звезду, секционные выводы которых через секционный переключатель подключены к трехфазной сети, и вторичную обмотку, выполненную таким образом, что на каждом сердечнике магнитопровода размещено по две частичные обмотки с неравным числом витков, причем частичные обмотки каждого сердечника магнитопровода с одинаковыми индексами имеют равное число витков: Wa1x1=Wb1y1=Wc1z1, и Wa2x2=Wb2y2=Wc2z2, а частичные обмотки вторичной обмотки соединены последовательно следующим образом: обмотка Wa1x1 соединена с обмотками Wb1y1 и Wc1z1 таким образом, что вывод х1 связан с выводом b1, а вывод y1 с выводом с1, обмотка Wa2x2 соединена с обмотками Wb2y2 и Wc2z2, при этом вывод а2 соединен с выводом b2, а вывод y2 соединен с выводом с2, а вывод а1 соединен с выводом х2, при этом однофазная нагрузка подключается к выводам с1 и z2.For this purpose, a power device for single-phase induction-resistive loads is proposed, providing symmetry of the primary three-phase network, containing a magnetic circuit consisting of three cores A, B, C of the same cross section, a primary three-phase winding, consisting of at least three identical sectioned windings located on the respective cores of the magnetic circuit, interconnected into a star, the sectional conclusions of which are connected through a sectional switch to a three-phase network, and the secondary a winding made in such a way that two partial windings with an unequal number of turns are placed on each core of the magnetic circuit, and the partial windings of each core of the magnetic circuit with the same indices have an equal number of turns: Wa1x1 = Wb1y1 = Wc1z1, and Wa2x2 = Wb2y2 = Wc2z2, and partial the windings of the secondary winding are connected in series as follows: the winding Wa1x1 is connected to the windings Wb1y1 and Wc1z1 so that the output x1 is connected to the output b1, and the output y1 to the output c1, the winding Wa2x2 is connected to the windings Wb2y2 and Wc2z2, while the output a2 is connected to the output b2, and terminal y2 is connected to terminal c2, and terminal a1 is connected to terminal x2, while a single-phase load is connected to terminals c1 and z2.
Дополнительные отличия заключаются в том, что предусмотрены конденсаторы, которые устанавливаются: один параллельно одним из последовательно соединенных частичных обмоток вторичной обмотки трансформатора, а другой - последовательно с однофазной нагрузкой, а также в том, что введен дроссель, включенный параллельно другим последовательно соединенным частичным обмоткам вторичной обмотки трансформатора.Additional differences are that capacitors are provided that are installed: one in parallel with one of the partially connected partial windings of the secondary winding of the transformer, and the other in series with a single-phase load, and also that a choke is introduced that is connected in parallel to the other series-connected partial windings of the secondary transformer windings.
На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.The drawing shows a structural electrical diagram of the device.
Устройство питания для однофазных индукционно-резистивных нагрузок, обеспечивающее симметрию первичной трехфазной сети, содержит: секционный переключатель 1, первичную трехфазную обмотку 2, вторичную обмотку 3, первый конденсатор 4, второй конденсатор 5, нагрузку 6 и дроссель 7.The power device for single-phase induction-resistive loads, providing symmetry of the primary three-phase network, contains: a section switch 1, a primary three-phase winding 2, a secondary winding 3, a first capacitor 4, a second capacitor 5, a load 6 and a reactor 7.
Устройство питания для однофазных индукционно-резистивных нагрузок, обеспечивающее симметрию первичной трехфазной сети, работает следующим образом.A power device for single-phase induction-resistive loads, providing symmetry of the primary three-phase network, operates as follows.
При подключении чисто активной нагрузки протекающий в нагрузке однофазный ток Iн совпадает с межфазным напряжением Uл. При подключении нагрузки, имеющей индуктивную составляющую, ток нагрузки Iн и напряжение Uл не совпадают по фазе.When a purely active load is connected, the single-phase current In flowing in the load coincides with the interfacial voltage Ul. When connecting a load having an inductive component, the load current In and voltage Ul do not coincide in phase.
Для исключения возможного сдвига и повышения кпд источника питания в устройстве предусмотрены конденсаторы, которые устанавливаются: первый 4 параллельно одной из последовательно соединенных частичных фазных обмоток трансформатора, а второй 5 - последовательно с индукционно-резистивной нагрузкой.To exclude a possible shift and increase the efficiency of the power source, capacitors are provided in the device, which are installed: the first 4 in parallel with one of the series-connected partial phase windings of the transformer, and the second 5 in series with the induction resistive load.
Однофазная индукционно-резистивная нагрузка, подключается к фазным выводам с1 и z2 через второй конденсатор 5. Между общей точкой фазных обмоток z2 и фазным выводом х2 подключается первый конденсатор 4.A single-phase induction resistive load is connected to the phase terminals c1 and z2 through the second capacitor 5. Between the common point of the phase windings z2 and the phase output x2, the first capacitor 4 is connected.
При подключении предлагаемого устройства питания к трехфазной сети с напряжениями Ua, Uв, Uc, в каждой обмотке Wa, Wв, Wc появляются токи Ia, Iв, Ic, равные по величине, а в каждом стержне магнитопровода возникают намагничивающие силы Fa, Fв, Fc, равные из условия: используется одинаковое число витков в обмотках Wa=Wв=Wc и по ним протекают равные токи: Ia=Iв=Ic.When the proposed power device is connected to a three-phase network with voltages Ua, Uv, Uc, in each winding Wa, Wв, Wc, currents Ia, Iв, Ic appear, equal in magnitude, and magnetizing forces Fa, Fв, Fc appear in each core of the magnetic circuit, equal from the condition: the same number of turns is used in the windings Wa = Wв = Wc and equal currents flow through them: Ia = Iв = Ic.
Протекающие в магнитопроводе магнитные потоки индицируют в двухфазных обмотках напряжения Uф1 и Uф2. Значения напряжений соответствуют количеству витков в обмотках.The magnetic fluxes flowing in the magnetic circuit indicate voltage Uph1 and Uph2 in the two-phase windings. The voltage values correspond to the number of turns in the windings.
При подключении нагрузки в двухфазных обмотках возникают токи Iф1 и Iф2. В стержнях магнитопровода появляются намагничивающие силы Fa, Fв, Fc, величина которых зависит от токов (Iф1=Iф2) и количества витков в секциях обмоток, находящихся на каждом стержне магнитопровода, которое регулируется секционным переключателем 1. Равные значения величин намагничивающих сил Fa=Fв=Fc приводят к равномерному распределению воздействия нагрузки 6 на три фазы первичной сети и трехфазная система остается симметричной. Дроссель 7 позволяет повысить КПД устройства.When the load is connected in the two-phase windings, currents Iph1 and Iph2 arise. Magnetic forces Fa, Fv, Fc appear in the cores of the magnetic circuit, the magnitude of which depends on the currents (If1 = If2) and the number of turns in the winding sections located on each core of the magnetic circuit, which is controlled by the section switch 1. Equal values of the magnetizing forces Fa = Fв = Fc result in a uniform distribution of the effect of load 6 on the three phases of the primary network and the three-phase system remains symmetrical. The inductor 7 allows you to increase the efficiency of the device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137391/09A RU2290739C1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Power supply for single-phase inductive-resistive loads affording balance of three-phase primary network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137391/09A RU2290739C1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Power supply for single-phase inductive-resistive loads affording balance of three-phase primary network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2290739C1 true RU2290739C1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37759943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005137391/09A RU2290739C1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Power supply for single-phase inductive-resistive loads affording balance of three-phase primary network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290739C1 (en) |
-
2005
- 2005-12-02 RU RU2005137391/09A patent/RU2290739C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6335872B1 (en) | Nine-phase transformer | |
US6525951B1 (en) | Simplified wye connected 3-phase to 9-phase auto-transformer | |
JP6404768B2 (en) | Power converter | |
US20080165553A1 (en) | Eighteen pulse rectification scheme for use with variable frequency drives | |
US7990242B2 (en) | Transient voltage and harmonic currents quashing (THQ) transformers, transformer winding topology, and method of making the same | |
JP4973306B2 (en) | Parallel 24 pulse rectifier circuit | |
US7969265B2 (en) | Zigzag autotransformer apparatus and methods | |
US7750782B1 (en) | Nine-phase autotransformer | |
US7719858B1 (en) | Fifteen-phase autotransformer | |
RU2290739C1 (en) | Power supply for single-phase inductive-resistive loads affording balance of three-phase primary network | |
RU2552377C2 (en) | Voltage balancer in three-phase network | |
RU2379818C1 (en) | Device for interphase current distribution | |
JP2008278714A (en) | Rectifier circuit | |
RU2290740C1 (en) | Power supply for split-phase inductive-resistive loads affording symmetry of primary three-phase network | |
JP7185711B2 (en) | Isolated multi-phase DC/DC converters, electric circuits and multi-phase transformers | |
US7859376B2 (en) | Zigzag autotransformer apparatus and methods | |
MXPA05005770A (en) | Prism-type electrical converter for the generation, transmission, distribution and supply of electric current, and production method thereof. | |
RU2679595C1 (en) | Single-phase load by the three-phase network phases uniform distribution device | |
Chivite-Zabalza et al. | A simple, passive 24-pulse ac-dc converter with inherent load balancing using harmonic voltage injection | |
US6208230B1 (en) | Transformer for cycloconverter | |
RU2255411C1 (en) | Transformer converter | |
RU2604491C1 (en) | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) | |
RU2656612C1 (en) | Three-phase and single-phase transformer | |
KR101849001B1 (en) | Transducer for high voltage and current | |
JP5521430B2 (en) | Reactor arrangement structure of power converter |