RU2652104C9 - Device for inter-phase current distribution (options) - Google Patents
Device for inter-phase current distribution (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652104C9 RU2652104C9 RU2017117207A RU2017117207A RU2652104C9 RU 2652104 C9 RU2652104 C9 RU 2652104C9 RU 2017117207 A RU2017117207 A RU 2017117207A RU 2017117207 A RU2017117207 A RU 2017117207A RU 2652104 C9 RU2652104 C9 RU 2652104C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- consumer
- transformers
- winding
- terminal
- Prior art date
Links
- 230000016507 interphase Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения энергетической эффективности однофазных и трехфазных потребителей путем рекуперации потребляемой энергии за счет циркуляции ее части между потребителем и устройством межфазного распределения тока (МРТ).The invention relates to electrical engineering and can be used to increase the energy efficiency of single-phase and three-phase consumers by recovering the energy consumed by circulating part of it between the consumer and the interphase current distribution device (MRI).
Все нижеприведенные аналоги являются аналогами для обоих вариантов устройства.All of the following analogues are analogues for both versions of the device.
Известно устройство по авт. св. №860238, кл. Н02М 7.12 от 02.08.79 г. к основному авт. св. №752681, кл. Н02М 7/06, от 04.02.76 г., содержащее дополнительно введенный трехфазный трансформатор, первичные фазные обмотки которого соединены в подключенную к фазным входным выводам «звезду», общей точкой которой образован нулевой входной вывод, а группа дополнительных обмоток соединена в треугольник.A device according to ed. St. No. 860238, cl. Н02М 7.12 from 08/02/79 to the main bus. St. No. 752681, cl. Н02М 7/06, dated 04.02.76, containing an additionally introduced three-phase transformer, the primary phase windings of which are connected to a “star” connected to the phase input terminals, the common point of which is the zero input terminal, and the group of additional windings is connected in a triangle.
Это устройство является межфазным распределителем тока (МРТ) и предназначено для защиты сети от тока нулевой последовательности. Дополнительной функциональной возможностью МРТ является рекуперация потребляемой энергии. Недостаток данного устройства МРТ заключается в невозможности дальнейшего повышения уровня рекуперации в случае его использования в однофазных потребителях и необходимость в магнитопроводе трехфазного трансформатора.This device is an interphase current distributor (MRI) and is designed to protect the network from zero-sequence current. An additional feature of MRI is the recovery of energy consumed. The disadvantage of this MRI device is the impossibility of further increasing the recovery level if it is used in single-phase consumers and the need for a three-phase transformer magnetic circuit.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что соединение первичной обмотки трехфазного трансформатора МРТ в «звезду» и подключение его к трехфазному потребителю предопределяют разделение потребляемого тока на три равные части.The combination of reasons that impede the achievement of the required technical result is that the connection of the primary winding of a three-phase MRT transformer into a "star" and its connection to a three-phase consumer predetermine the separation of the consumed current into three equal parts.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (прототип) является устройство для межфазного распределения тока (МРТ), содержащее трансформатор, две фазные обмотки которого подключены каждая одним выводом к нулевому входному выводу, а другим - к одному из фазных входных выводов, трансформатор выполнен на двух магнитопроводах с последовательно соединенными фазными обмотками и промежуточным выводом в каждой, подключенными промежуточными и свободными крайними выводами соответственно к нулевому и общему фазному входному выводу, при этом промежуточный вывод делит число витков каждой фазной обмотки на неравные части, вдвое меньшие из которых соединены с разноименными фазными входными выводами (патент №2365019 от 04.07.2008).Closest to the proposed technical solution (prototype) is a device for interphase current distribution (MRI), containing a transformer, two phase windings of which are connected each with one output to the zero input terminal, and the other to one of the phase input terminals, the transformer is made on two magnetic cores with series-connected phase windings and an intermediate terminal in each, connected intermediate and free extreme terminals, respectively, to the zero and common phase input terminal, p and the intermediate output divides the number of turns of each phase winding into unequal parts, half of which are connected with opposite phase input terminals (patent №2365019 from 04.07.2008).
Это устройство предназначено для защиты сети от тока нулевой последовательности. Недостаток данного устройства МРТ на двух однофазных трансформаторах заключается в том, что в случае несимметрии напряжений сети их сумма в замкнутом на промежуточные выводы внутреннем контуре обмоток не равна нулю. Поэтому в этом контуре может циркулировать паразитный ток.This device is designed to protect the network from zero sequence current. The disadvantage of this MRI device on two single-phase transformers is that in the case of asymmetry of the mains voltage, their sum in the internal winding circuit closed to the intermediate leads is not equal to zero. Therefore, stray current can circulate in this circuit.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в непроизводительных потерях мощности на нагрев обмоток от паразитного тока.The set of reasons that impede the achievement of the required technical result is the unproductive loss of power for heating the windings from stray current.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в устранении непроизводительных потерь мощности на нагрев обмоток.The task to which the proposed technical solution is directed is to eliminate unproductive power losses for heating the windings.
Эта задача в первом варианте решается тем, что устройство для межфазного распределения тока, содержащее фазные входные выводы, потребитель и два однофазных трансформатора, обмотка каждого из которых содержит промежуточный вывод и подключена первым крайним выводом к свободному фазному входному выводу, а вторым - к общему фазному входному выводу, подключенному к первой клемме потребителя, содержит уравнительный реактор, средний и крайние выводы обмотки которого подключены соответственно ко второй клемме потребителя и промежуточным выводам обмоток упомянутых трансформаторов.This problem in the first embodiment is solved by the fact that a device for interphase current distribution containing phase input terminals, a consumer and two single-phase transformers, the winding of each of which contains an intermediate terminal and is connected by the first extreme terminal to a free phase input terminal, and the second to a common phase the input terminal connected to the first terminal of the consumer contains a surge reactor, the middle and extreme conclusions of the winding of which are connected respectively to the second terminal of the consumer and the intermediate output I will give windings to the mentioned transformers.
Во втором варианте эта задача решается тем, что устройство для межфазного распределения тока, содержащее нулевой и фазные входные выводы, к которым подключен потребитель, два однофазных трансформатора, обмотка каждого из которых содержит промежуточный вывод, делящий ее на неравные части, вдвое меньшие из которых соединены с разноименными фазными входными выводами, а вдвое большие - с общим фазным входным выводом, содержит уравнительный реактор, средний и крайние выводы обмотки которого подключены соответственно к нулевому входному выводу и промежуточным выводам обмоток упомянутых трансформаторов. Технический результат, достигаемый в первом варианте предлагаемого устройства, заключается в устранении непроизводительных потерь мощности на нагрев обмоток МРТ. Кроме того, диапазон рекуперации расширяется до величины, ограниченной только конструктивным усложнением трансформаторов МРТ, связанным с сильно выраженным неравенством сечений участков каждой фазной обмотки.In the second embodiment, this problem is solved in that a device for interphase current distribution containing zero and phase input terminals to which the consumer is connected, two single-phase transformers, each winding of which contains an intermediate terminal dividing it into unequal parts, half of which are connected with opposite phase input terminals, and twice as large with a common phase input terminal, contains an equalizing reactor, the middle and extreme terminals of the winding of which are connected respectively to the zero input terminal do and intermediate terminals of the windings of the above transformers. The technical result achieved in the first embodiment of the proposed device is to eliminate unproductive power losses for heating the MRI windings. In addition, the recovery range extends to a value limited only by the structural complication of MRT transformers, associated with a pronounced inequality of sections of sections of each phase winding.
Технический результат, достигаемый во втором варианте предлагаемого устройства, заключается в устранении непроизводительных потерь мощности на нагрев обмоток МРТ.The technical result achieved in the second embodiment of the proposed device is to eliminate unproductive power losses for heating the MRI windings.
Дополнительный технический результат, достигаемый во втором варианте предлагаемого устройства, заключается в уравнивании величин потребляемых фазных токов.An additional technical result achieved in the second embodiment of the proposed device is to equalize the values of the consumed phase currents.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема первого варианта устройства для межфазного распределения тока однофазного потребителя, где стрелками показаны направления протекания долей потребляемого тока I в его положительный полупериод с частотой питающей сети. На фиг. 2 приведена принципиальная схема второго варианта устройства для межфазного распределения тока трехфазного потребителя, где стрелками показаны направления протекания долей потребляемого тока I0 в его положительный полупериод с утроенной частотой питающей сети.In FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a device for interphase current distribution of a single-phase consumer, where arrows show the directions of the flow of fractions of the consumed current I in its positive half-cycle with the frequency of the supply network. In FIG. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of a device for interphase current distribution of a three-phase consumer, where the arrows show the flow directions of the fractions of the consumed current I 0 in its positive half-cycle with a triple frequency of the supply network.
Устройство на фиг. 1 содержит два однофазных трансформатора 1 и 2 с обмотками соответственно 3, 4 и 5, 6, потребитель, первая клемма 7 которого соединена с входным выводом фазы В, а вторая клемма 8 - с началом обмотки 9 и концом обмотки 10 уравнительного реактора 11. Конец (начало) обмотки 3 (5) трансформатора 1 (2) подключен к входному выводу фазы А (С). Начало (конец) обмотки 4 (6) подключено к входному выводу фазы В. Общие точки разноименных выводов пар обмоток 3, 4 (5, 6) образуют промежуточные выводы, соединенные с концом (началом) обмотки 9 (10) уравнительного реактора 11. Число витков обмотки 3 (5) в рассматриваемом частном случае в четыре раза больше числа витков обмотки 4 (6), а числа витков обмоток 9 и 10 равны между собой.The device of FIG. 1 contains two single-
Понятие начал и концов обмоток трансформаторов 1 и 2 условно, т.к. они магнитно изолированы друг от друга. Важно, чтобы соблюдалось равенство чисел витков между обмотками 4 и 6, 3 и 5. Напряжение, прикладываемое к обмотке 4 (6) равно пятой части напряжения между фазными входными выводами А и В (В и С). Напряжение, прикладываемое к сумме чисел витков обмоток 6 и 4, также равно пятой части напряжения между фазными входными выводами С и А. Поскольку эти три линейных напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 120 эл. град. и равны по величине, то их сумма в замкнутом контуре с обмотками 4, 6 и 9, 10 равна нулю, а точка соединения обмоток 9 и 10 образует искусственный ноль, к которому подключена клемма 8 потребителя.The concept of the beginnings and ends of the windings of
При положительной разности потенциалов между фазным входным выводом В и клеммой 8 ток I потребителя замыкается, разветвляясь на две равные части, через обмотки 9 и 10 уравнительного реактора 11. Каждая из этих частей тока далее вновь разветвляется на две неравные части, соотношение которых обратно пропорционально соотношению чисел витков обмоток с автотрансформаторной связью 3 и 4 (5 и 6). Далее части тока I замыкаются через фазные входные выводы А, С и узловую точку между фазным входным выводом В и клеммой 7 потребителя. На фиг. 1 показаны величины разветвляющихся частей тока I. При смене полярности на входном выводе фазы В все показанные на фиг. 1 токи замыкаются в обратном направлении.With a positive potential difference between the phase input terminal B and terminal 8, the current I of the consumer closes, branching into two equal parts, through the
Если сумма линейных напряжений сети не равна нулю, то она прикладывается к обмоткам 9 и 10 уравнительного реактора 11 и делится между ними пополам, стремясь, например, уменьшить (увеличить) ток обмотки 9 (10). Уравнительный реактор 11, для баланса ампер-витков между обмотками 9 и 10 обеспечивает равенство их токов и, тем самым, устраняет паразитный ток.If the sum of the line voltage of the network is not equal to zero, then it is applied to the
Как видно, при выбранном соотношении между числами витков участков обмоток трансформаторов 1 и 2, большая часть потребляемого тока замыкается через искусственно образованный внутренний контур с обмотками 4, 6, а меньшая - через внешнюю цепь, включающую обмотки 3, 5 и фазные входные выводы А и С. Таким образом, мощность, отбираемая потребителем от сети, без учета мощности МРТ, составляет всего 20% от полной мощности.As you can see, with the selected ratio between the number of turns of the sections of the windings of
От соотношения между числами витков участков обмоток трансформаторов 1 и 2 зависит увеличение доли рекуперируемой энергии, т.е. энергетическая экономичность потребителя. Например, для того, чтобы уменьшить мощность без учета мощности МРТ, отбираемую потребителем от сети до 10% от полной мощности, т.е. увеличить долю рекуперируемой энергии до 90%, число витков обмотки 3 (5) должно быть в девять раз больше числа витков обмотки 4 (6). Если же число витков обмотки 3 (5) равно числу витков обмотки 4 (6), то мощность, отбираемая потребителем от сети, равна половине полной мощности. Это обеспечивает равные сечения участков каждой фазной обмотки трансформатора, т.е. простоту его изготовления.From the ratio between the number of turns of sections of the windings of
Устройство на фиг. 2 схемотехнически отличается от устройства на фиг. 1 только тем, что потребитель подключен ко всем трем фазам А, В, С сети и содержит нулевой входной вывод 0, к которому подключена общая точка обмоток 9, 10 уравнительного реактора 11. В качестве нулевого входного вывода можно использовать вывод общей точки соединенной в «звезду» обмотки трехфазного трансформатора, подключенный к общей точке обмоток 9, 10 через вентили или непосредственно. Устройство на фиг. 2 работает аналогично устройству на фиг. 1. Отличие в том, что вследствие подключения потребителя к трем фазным входным выводам распределение тока I0 между ними должно быть в равных долях. Иначе будет нарушено равенство фазных токов. Это ограничивает уровень рекуперации энергии. Однако сопоставление случаев, когда потребитель выполнен на трехфазном трансформаторе, первичная обмотка которого соединена в «звезду» с нулевым выводом, соединенным с МРТ, и когда она соединена в «треугольник» без МРТ, показывает, что в первом случае циркуляция энергии между МРТ и потребителем уменьшает величину потребляемой из сети энергии на 42,3%.The device of FIG. 2 differs schematically from the device in FIG. 1 only by the fact that the consumer is connected to all three phases A, B, C of the network and contains a zero input terminal 0, to which a common point of the
Функция уравнительного реактора на фиг. 2 так же, как и на фиг. 1, заключается в том, что уравнительный реактор 11, для баланса ампер-витков между обмотками 9 и 10, обеспечивает равенство их токов и, тем самым, не только устраняет паразитный ток, но и уравнивает величины потребляемых фазных токов. Неравенство этих токов может быть связано с несимметрией напряжений сети.The function of the surge reactor in FIG. 2 as in FIG. 1, the
Магнитопроводы трансформаторов МРТ и УР могут иметь различную конфигурацию, в том числе витую ленточную кольцевидной формы.Magnetic cores of transformers MRI and UR can have various configurations, including twisted ring-shaped tape.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117207A RU2652104C9 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Device for inter-phase current distribution (options) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117207A RU2652104C9 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Device for inter-phase current distribution (options) |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017117207A RU2017117207A (en) | 2017-09-18 |
RU2017117207A3 RU2017117207A3 (en) | 2018-04-03 |
RU2652104C2 RU2652104C2 (en) | 2018-04-25 |
RU2652104C9 true RU2652104C9 (en) | 2018-05-31 |
Family
ID=59893452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117207A RU2652104C9 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Device for inter-phase current distribution (options) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2652104C9 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700567C2 (en) * | 2019-01-22 | 2019-09-18 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Device for phase-to-phase current distribution (versions) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU335772A1 (en) * | Патентн Технйнескд Библиотека | THREE-PHASE VOLTAGE CONVERTER TO SINGLE-PHASE | ||
FR1350762A (en) * | 1962-12-17 | 1964-01-31 | Static device for distributing a single-phase load on the three phases of a three-phase system | |
RU2416866C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-04-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Converter of three-phase alternating voltage |
RU2604491C1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-12-10 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) |
-
2017
- 2017-05-17 RU RU2017117207A patent/RU2652104C9/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU335772A1 (en) * | Патентн Технйнескд Библиотека | THREE-PHASE VOLTAGE CONVERTER TO SINGLE-PHASE | ||
FR1350762A (en) * | 1962-12-17 | 1964-01-31 | Static device for distributing a single-phase load on the three phases of a three-phase system | |
RU2416866C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-04-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Converter of three-phase alternating voltage |
RU2604491C1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-12-10 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017117207A (en) | 2017-09-18 |
RU2017117207A3 (en) | 2018-04-03 |
RU2652104C2 (en) | 2018-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6525951B1 (en) | Simplified wye connected 3-phase to 9-phase auto-transformer | |
RU2591040C1 (en) | Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network | |
US7750782B1 (en) | Nine-phase autotransformer | |
RU2652104C9 (en) | Device for inter-phase current distribution (options) | |
JP2008178180A (en) | Rectifier circuit | |
US3671901A (en) | Anti-harmonic transformer | |
US2488628A (en) | Multiphase power transformer | |
RU2453965C2 (en) | Three-phase balancing device | |
RU2552377C2 (en) | Voltage balancer in three-phase network | |
RU2633958C2 (en) | Device for interphase current distribution (versions) | |
US11929683B2 (en) | Isolated multi-phase DC/DC converter with reduced quantity of blocking capacitors | |
RU2700567C2 (en) | Device for phase-to-phase current distribution (versions) | |
RU2686303C2 (en) | Device for phase-to-phase current distribution | |
RU2612649C1 (en) | Three-phase balun | |
RU2674753C2 (en) | Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device | |
RU2604491C1 (en) | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) | |
RU2416866C1 (en) | Converter of three-phase alternating voltage | |
RU2660936C1 (en) | Three-phase balancing system | |
US1979699A (en) | Balance coil | |
RU2374715C1 (en) | Balance-to-unbalance traction-feeding transformer | |
EP2579280A1 (en) | Transformer for blocking zero sequence components | |
RU2630215C2 (en) | Converter of three-phase alternating voltage to direct voltage | |
EA025827B1 (en) | Three-phase balance-to-unbalance autotransformer (embodiments) | |
US1895370A (en) | Electric translating system | |
RU2137277C1 (en) | Device for differential reverse-sequence current filter of three-phase power installation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification |