Предложение относится к электротехнике и используется при испытаниях на трансформаторных заводах. Широко известная [1, схема преобразователя частоты, выходом соединенного с тремя однофазными трансформаторами, соединенным в звезду, а также переключатели. Недостаток такого устройства состоит в большой сложности, обусловленной необходимостью использования шестифазного преобразователя.The proposal relates to electrical engineering and is used when testing at transformer plants. Widely known [1, a frequency converter circuit, the output is connected to three single-phase transformers connected to a star, as well as switches. The disadvantage of this device consists in great complexity, due to the need to use a six-phase converter.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является [2] преобразователь частоты, для испытания трансформаторов, содержащий сетевой трансформатор, выпрямитель, фильтр, включенные последовательно и присоединенные выходом к трем однофазным транзисторным инверторам, выходами подключенным к соответствующим однофазным выходным трансформаторам, вторичные обмотки которых подключены к переключателю трехфазного режима в однофазный, выходные трансформаторы снабжены третичными обмотками, соединенными между собой в разомкнутый треугольник, к выводам которого подключен дополнительный контакт переключателя. Недостаток такого устройства проявляется в относительно больших потерях энергии вследствие наличия высших нечетных гармоник в однофазном режиме. Ухудшается также форма выходного напряжения. Технический результат предложения - снижение потерь электроэнергии, улучшение формы напряжения. Технический результат достигается за счет того, что параллельно этому контакту включен конденсатор, обеспечивающий резонанс на частоте одной из высших нечетных гармоник.The closest in technical essence and achievable results is [2] a frequency converter, for testing transformers, which contains a mains transformer, a rectifier, a filter connected in series and connected to the output to three single-phase transistor inverters, outputs connected to the corresponding single-phase output transformers, the secondary windings of which are connected to the switch of the three-phase mode to single-phase, the output transformers are equipped with tertiary windings interconnected in the razomk triangle, to the terminals of which an additional switch contact is connected. The disadvantage of such a device is manifested in relatively large energy losses due to the presence of higher odd harmonics in the single-phase mode. The shape of the output voltage is also deteriorating. The technical result of the proposal is to reduce energy losses, improving the form of voltage. The technical result is achieved due to the fact that parallel to this contact is a capacitor, providing resonance at the frequency of one of the highest odd harmonics.
На чертеже приведена схема устройства, где обозначено: 1 - сетевой трансформатор, 2, 3, 4 - три первичные обмотки однофазных выходных трансформаторов, 5, 6, 7 - их вторичные обмотки, 8, 9 - контакты переключателя трехфазно-однофазного режимов, 10 - его блок-контакт, 11 - выпрямитель 12 - фильтр (конденсатор), 13 - транзисторные инверторы напряжения (три фазы), 14 - дополнительный контакт переключателя, 15, 16, 17 - третичные обмотки выходных трансформаторов, 18 - конденсатор.The drawing shows a diagram of the device, where indicated: 1 - mains transformer, 2, 3, 4 - three primary windings of single-phase output transformers, 5, 6, 7 - their secondary windings, 8, 9 - contacts of the switch of three-phase-single-phase modes, 10 - its block contact, 11 - rectifier 12 - filter (capacitor), 13 - transistor voltage inverters (three phases), 14 - additional switch contact, 15, 16, 17 - tertiary windings of output transformers, 18 - capacitor.
Преобразователь работает следующим образом. В показанном на чертеже состоянии осуществляется трехфазный режим. Сетевой трансформатор подает на выпрямитель переменное напряжение сетевой частоты, которое преобразуется в постоянное выпрямителем 11 и сглаживается фильтром 12. Инверторы 13 вырабатывают трехфазные напряжения, которые из обмоток 2, 3, 4 трансформируются во вторичные обмотки 5, 6, 7, соединенные звездой. Такое соединение обеспечивает простейшее переключение в однофазный режим. Частота и величина выходного напряжения может изменятся по желанию испытателей. В таком трехфазном режиме третичные обмотки 15-17 выходных трансформаторов замкнуты, что улучшает форму выходного напряжения, исключая из него кратные трем гармоники. Выходное напряжение подается для испытания трансформаторно-реакторного оборудования (на чертеже не показано). Для перехода в однофазный режим контакты 8, 9 переключателя замыкаются, а 14 - размыкается. Три вторичные обмотки 5, 6, 7 включены параллельно, а третичные 15-17 - подключены к конденсатору 18. Блок-контакт 10 дает команду на перевод инверторов 13 в однофазный режим. Инверторы 13 работают синфазно (для увеличения выходной мощности). Конденсатор 18 совместно с индуктивностями рассеяния обмоток 15-17 настроены на резонанс на одной из нечетных гармоник (5, 7, 11 и т.д). При необходимости для точеной настройки последовательно с конденсатором 18 может включаться дополнительная индуктивность. Ток этой гармоники протекает в этой цепи, и тем самым компенсирует ее в магнитном поле трансформаторов и их выходном напряжении. Таким образом, установка обеспечивает в трехфазном режиме высокое качество выходного напряжения. Источники информации:The Converter operates as follows. In the state shown in the drawing, the three-phase mode is carried out. The mains transformer supplies the rectifier with alternating voltage of the mains frequency, which is converted into a constant by the rectifier 11 and smoothed by the filter 12. The inverters 13 produce three-phase voltages, which are transformed from the windings 2, 3, 4 into the secondary windings 5, 6, 7, connected by a star. Such a connection provides the simplest switching to single-phase mode. The frequency and magnitude of the output voltage may vary at the request of the testers. In such a three-phase mode, the tertiary windings of 15-17 output transformers are closed, which improves the shape of the output voltage, eliminating from it multiples of three harmonics. The output voltage is fed to test transformer-reactor equipment (not shown). To go into single-phase mode, contacts 8, 9 of the switch are closed, and 14 - opens. Three secondary windings 5, 6, 7 are connected in parallel, and the tertiary 15-17 are connected to the capacitor 18. The block-contact 10 gives the command to transfer the inverters 13 to the single-phase mode. Inverters 13 operate in phase (to increase output power). The capacitor 18 together with the leakage inductors of the windings 15-17 are tuned to resonance on one of the odd harmonics (5, 7, 11, etc.). If necessary, additional inductance may be included for accurate tuning in series with the capacitor 18. The current of this harmonic flows in this circuit, and thus compensates for it in the magnetic field of the transformers and their output voltage. Thus, the installation provides a high quality output voltage in the three-phase mode. Information sources:
1. Патент на полезную модель РФ №142928, кл. G01R 31/12, 17.06.2013 г.1. Patent for useful model of the Russian Federation No. 142928, cl. G01R 31/12, 17.06.2013
2. Патент РФ на изобретение №2659819.2. RF patent for the invention №2659819.
