RU2674753C2 - Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device - Google Patents

Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device Download PDF

Info

Publication number
RU2674753C2
RU2674753C2 RU2016145155A RU2016145155A RU2674753C2 RU 2674753 C2 RU2674753 C2 RU 2674753C2 RU 2016145155 A RU2016145155 A RU 2016145155A RU 2016145155 A RU2016145155 A RU 2016145155A RU 2674753 C2 RU2674753 C2 RU 2674753C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
output
phases
windings
load
Prior art date
Application number
RU2016145155A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016145155A (en
RU2016145155A3 (en
Inventor
Валерий Дмитриевич Василенко
Original Assignee
Валерий Дмитриевич Василенко
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 Валерий Дмитриевич Василенко filed Critical Валерий Дмитриевич Василенко
Priority to RU2016145155A priority Critical patent/RU2674753C2/en
Publication of RU2016145155A publication Critical patent/RU2016145155A/en
Publication of RU2016145155A3 publication Critical patent/RU2016145155A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674753C2 publication Critical patent/RU2674753C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • 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
    • 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)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.SUBSTANCE: field of application: electrical equipment. Single-phase load uniform distribution device across the three-phase network phases contains input terminals A1, B1, C1 for the supply network connection and output terminals B2, C2 for the load connection, and the actuator, made in the form of containing primary and secondary windings three-phase transformer. Primary windings are connected to a star, which zero output is connected to the supply mains N1 zero output, wherein the primary windings in two phases have taps, one of which is the first main output for the single-phase load connection, and the second tap is connected to the secondary winding in the third phase first output, this secondary winding second extreme terminal is the second output terminal for the single-phase load connection, wherein the number of turns of the output windings in the transformer each phase is equal to each other or differ by not more than 10 %.EFFECT: technical result is the single-phase load uniform distribution across the three-phase network phases and increase in the energy performance.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in power circuits of various equipment.

Известно устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной, содержащее трансформатор. Недостаток - сложность устройства. (1)A device is known for the uniform distribution of a single-phase load over the phases of a three-phase, containing a transformer. The disadvantage is the complexity of the device. (one)

Известно устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной питающей сети, содержащее трехфазный симметрирующий трансформатор первичные обмотки которого включены в зигзаг (2).A device is known for the uniform distribution of a single-phase load across the phases of a three-phase supply network, containing a three-phase balancing transformer whose primary windings are included in a zigzag (2).

Недостаток - сложность и большая установленная мощность трансформатора и несимметрия входных токов…The disadvantage is the complexity and large installed power of the transformer and the asymmetry of the input currents ...

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, и исполнительный элемент на основе двух включенных однофазных трансформаторов или одного трехфазного трансформатора и содержащего первичные обмотки, соединенные с входными зажимами и вторичные обмотки соединенные с нагрузкой (3).Closest to the proposed one is a device for evenly distributing a single-phase load across the phases of a three-phase network, containing input terminals for connecting the mains and output terminals, and an actuator based on two included single-phase transformers or one three-phase transformer and containing primary windings connected to the input terminals and secondary windings connected to the load (3).

Недостаток - неравномерное распределение входных токов по фазам трехфазной сети ток в одной из фаз в два раза превышает ток в двух других фазах.The disadvantage is the uneven distribution of input currents over the phases of a three-phase network; the current in one of the phases is two times higher than the current in the other two phases.

Цель изобретения - равномерное распределение однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети и повышение энергетических характеристик и снижение массы.The purpose of the invention is the uniform distribution of a single-phase load over the phases of a three-phase network and an increase in energy characteristics and weight reduction.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы А1, В1, С1 для подключения питающей сети и выходные зажимы В2, С2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде трехфазного трансформатора, содержащего первичные и вторичные обмотки при этом первичные обмотки соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1 причем первичные обмотки в двух фазах имеют отводы один из которых является первым основным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым выводом вторичной обмотки в третьей фазе второй крайний вывод этой вторичной обмотки является вторым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, причем число витков выходных обмоток в каждой фазе трансформатора равны между собой и или отличаются не более чем на 10%.This goal is achieved by the fact that in the known device containing the input terminals A1, B1, C1 for connecting the mains and the output terminals B2, C2 for connecting the load and the actuating element, made in the form of a three-phase transformer containing primary and secondary windings with primary windings connected to a star, the zero output of which is connected to the zero output of the supply network N1 and the primary windings in two phases have taps, one of which is the first main output for connecting a single-phase load, a second branch connected to a first terminal of the secondary winding in the third phase the output of this second end of the secondary winding is a second output terminal for connecting the single-phase load, the number of turns of the output windings in each phase of the transformer are equal and or differ by no more than 10%.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».Comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field revealed signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства.. Устройство содержит входные зажимы для подключения питающей сети А1, В1, С1, N1 и выходные зажимы для подключения нагрузки В2, С2 и исполнительный элемент в виде трехфазного трансформатора 1, имеющего первичные обмотки 2, соединенные в звезду, нулевой вывод 6 которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1, вторичную обмотку 3 в одной из фаз, первичные обмотки в двух фазах С и А имеют отводы 4 и 5 один из которых 5 является первым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым крайним выводом вторичной обмотки 3 второй вывод которой является другим выходным выводом для подключения однофазной нагрузки при этом нулевой вывод первичных обмоток 6 соединен с нулевым выводом питающей сети N1.In FIG. 1 is a schematic diagram of the device .. The device contains input terminals for connecting the mains A1, B1, C1, N1 and output terminals for connecting loads B2, C2 and an actuating element in the form of a three-phase transformer 1 having primary windings 2 connected to a star, zero terminal 6 of which is connected to the zero terminal of the supply network N1, secondary winding 3 in one of the phases, primary windings in two phases C and A have taps 4 and 5, one of which 5 is the first output terminal for connecting a single-phase load, and the second tap connected to the first extreme terminal of the secondary winding 3, the second terminal of which is another output terminal for connecting a single-phase load, while the zero terminal of the primary windings 6 is connected to the zero terminal of the supply network N1.

Устройство работает следующим образом: При подаче линейного напряжения 380 B на выводы А1, В1, С1, трехфазного фильтросимметрирующего трансформатора 1 и подключении однофазной нагрузки на выводы В2 и С2 с выходным напряжением 220 B в обмотках трансформатора протекают токи и при этом токи фаз А1, В1, С1 практически равны между собой. Это достигается при равенстве чисел витков выходных обмоток трех фаз (отличие не более 10%) т.е число витков обмотки между выводом 6 и отводом 4, отводом 5 и числом витков вторичной обмотки 3 равны и или отличаются не более чем на 10%, а также благодаря соединению нулевого вывода 6 с нулевым проводом питающей сети N1. Ток в нулевом проводе перераспределяется геометрически (векторно) по трем фазам таким образом, что уменьшает максимальный ток в фазах и повышает меньшие токи в фазах. В сравнении с прототипом максимальный ток потребляемый от сети трансформатором снижается на 30%.The device operates as follows: When a linear voltage of 380 V is applied to the terminals A1, B1, C1, a three-phase filter-balancing transformer 1 and a single-phase load is connected to the terminals B2 and C2 with an output voltage of 220 V, currents flow in the transformer windings and the currents of phases A1, B1 , C1 are almost equal to each other. This is achieved when the number of turns of the output windings of the three phases is equal (the difference is no more than 10%), i.e. the number of turns of the winding between terminal 6 and branch 4, branch 5 and the number of turns of the secondary winding 3 are equal to or differ by no more than 10%, and also due to the connection of the neutral terminal 6 with the neutral wire of the power supply network N1. The current in the neutral wire is redistributed geometrically (vector) in three phases in such a way that reduces the maximum current in the phases and increases the lower currents in the phases. Compared with the prototype, the maximum current consumed by the transformer from the network is reduced by 30%.

Не трудно заметить что при формировании выходного напряжения используется примерно половина витков первичных обмоток 2 в двух фазах и только одна вторичная обмотка, поэтому установленная мощность такого устройства минимальна и равна по величине мощности однофазной нагрузки.It is not difficult to notice that when generating the output voltage, approximately half of the turns of the primary windings 2 in two phases and only one secondary winding are used, therefore the installed power of such a device is minimal and equal in magnitude to the power of a single-phase load.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в обеспечении практически равномерного распределения однофазной нагрузки по трем фазам питающей сети при минимально возможной установленной мощности трехфазного трансформатора и высоких энергетических характеристиках.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution is to ensure almost uniform distribution of a single-phase load across the three phases of the supply network with the minimum possible installed capacity of a three-phase transformer and high energy characteristics.

1. А.С. СССР №1372473 H02J 3/26, H02M 5/321. A.S. USSR No. 1372473 H02J 3/26, H02M 5/32

2 Патент РФ N2321133 H02J 3/262 RF patent N2321133 H02J 3/26

3. ПатентРФ№2591040 H02J 3/263. Patent RF No. 2591040 H02J 3/26

Claims (1)

Устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержащее входные зажимы А1, В1, С1 для подключения питающей сети и выходные зажимы В2, С2 для подключения нагрузки и исполнительный элемент, выполненный в виде трехфазного трансформатора, содержащего первичные и вторичные обмотки, при этом первичные обмотки соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с нулевым выводом питающей сети N1, причем первичные обмотки в двух фазах имеют отводы, один из которых является первым основным выводом для подключения однофазной нагрузки, а второй отвод соединен с первым выводом вторичной обмотки в третьей фазе, второй крайний вывод этой вторичной обмотки является вторым выходным выводом для подключения однофазной нагрузки, причем число витков выходных обмоток в каждой фазе трансформатора равны между собой или отличаются не более чем на 10%.A device for uniform distribution of a single-phase load across the phases of a three-phase network, containing input terminals A1, B1, C1 for connecting the mains and output terminals B2, C2 for connecting the load and an actuator made in the form of a three-phase transformer containing primary and secondary windings, while the primary windings are connected to a star, the zero output of which is connected to the zero output of the supply network N1, and the primary windings in two phases have taps, one of which is the first main output for connecting a single-phase load, and the second tap is connected to the first output of the secondary winding in the third phase, the second extreme terminal of this secondary winding is the second output terminal for connecting a single-phase load, and the number of turns of the output windings in each phase of the transformer are equal to each other or differ by no more than 10%.
RU2016145155A 2016-11-17 2016-11-17 Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device RU2674753C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145155A RU2674753C2 (en) 2016-11-17 2016-11-17 Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145155A RU2674753C2 (en) 2016-11-17 2016-11-17 Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016145155A RU2016145155A (en) 2018-05-17
RU2016145155A3 RU2016145155A3 (en) 2018-05-24
RU2674753C2 true RU2674753C2 (en) 2018-12-13

Family

ID=62152040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145155A RU2674753C2 (en) 2016-11-17 2016-11-17 Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674753C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731209C1 (en) * 2020-04-16 2020-08-31 Андрей Николаевич Евсеев Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011277C1 (en) * 1992-04-14 1994-04-15 Андрей Владимирович Поссе 50-Hz THREE-PHASE-TO-60-Hz SINGLE-PHASE VOLTAGE CONVERTER
US7259544B2 (en) * 2004-10-14 2007-08-21 Magtech As Load symmetrization with controllable inductor
RU2321133C1 (en) * 2006-06-16 2008-03-27 ООО "Компания Интер Электро" Balancing three-phased to one-phased voltage transformer
RU2506676C2 (en) * 2012-04-17 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Ярославская государственная сельскохозяйственная академия Device for symmetrical distribution of single-phase load between phases of three-phase network
RU2591040C1 (en) * 2015-05-26 2016-07-10 Андрей Николаевич Евсеев Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011277C1 (en) * 1992-04-14 1994-04-15 Андрей Владимирович Поссе 50-Hz THREE-PHASE-TO-60-Hz SINGLE-PHASE VOLTAGE CONVERTER
US7259544B2 (en) * 2004-10-14 2007-08-21 Magtech As Load symmetrization with controllable inductor
RU2321133C1 (en) * 2006-06-16 2008-03-27 ООО "Компания Интер Электро" Balancing three-phased to one-phased voltage transformer
RU2506676C2 (en) * 2012-04-17 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Ярославская государственная сельскохозяйственная академия Device for symmetrical distribution of single-phase load between phases of three-phase network
RU2591040C1 (en) * 2015-05-26 2016-07-10 Андрей Николаевич Евсеев Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731209C1 (en) * 2020-04-16 2020-08-31 Андрей Николаевич Евсеев Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016145155A (en) 2018-05-17
RU2016145155A3 (en) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7233506B1 (en) Low kVA/kW transformers for AC to DC multipulse converters
RU2591040C1 (en) Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network
WO2006020386A2 (en) Auto transformer for use with multiple pulse rectifiers
RU2506676C2 (en) Device for symmetrical distribution of single-phase load between phases of three-phase network
RU2453965C2 (en) Three-phase balancing device
RU2674753C2 (en) Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device
Aihara et al. A study on the effect of the Scott transformer on the three-phase unbalance in distribution network with single-phase generators
RU2365019C1 (en) Current phase-to-phase distributor
US20160126857A1 (en) Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage
RU2552377C2 (en) Voltage balancer in three-phase network
Szcześniak et al. A voltage regulator/conditioner based on a hybrid transformer with matrix converter
RU2379818C1 (en) Device for interphase current distribution
RU2612649C1 (en) Three-phase balun
RU2679595C1 (en) Single-phase load by the three-phase network phases uniform distribution device
RU2668086C2 (en) Three-phase single-phase transformer
RU2012147667A (en) METHOD FOR MATCHING A HETEROGENEOUS FOUR WIRE NONSymmetric ELECTRIC TRANSMISSION LINE WITH ELECTRIC LOAD
RU2660936C1 (en) Three-phase balancing system
RU2017113834A (en) DEVICE FOR STABILIZING ELECTRIC NETWORK PARAMETERS
RU2416866C1 (en) Converter of three-phase alternating voltage
RU2657474C1 (en) Reactor-transformer var compensator (options)
RU2640571C1 (en) Three-phase-single-phase transformer of evseev
RU2683246C1 (en) Single-phase load by the three-phase network phases uniform distribution device
US11289996B2 (en) Converter assembly with an ability to disconnect a fault current and a method for disconnecting a fault current at a converter assembly of this type
RU2641649C1 (en) Device for symmetrization and stabilization of three-phase voltage
RU2604491C1 (en) Three-phase alternating voltage cascade converter (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191118