RU2700567C2 - Device for phase-to-phase current distribution (versions) - Google Patents
Device for phase-to-phase current distribution (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700567C2 RU2700567C2 RU2019101711A RU2019101711A RU2700567C2 RU 2700567 C2 RU2700567 C2 RU 2700567C2 RU 2019101711 A RU2019101711 A RU 2019101711A RU 2019101711 A RU2019101711 A RU 2019101711A RU 2700567 C2 RU2700567 C2 RU 2700567C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- consumer
- phase
- terminal
- phase input
- common
- Prior art date
Links
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
- 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
- H02M5/02—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 without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—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 without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/10—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 without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
- H02M5/14—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 without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion between circuits of different phase number
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Ac-Ac Conversion (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 its part between the consumer and the device for interfacial current distribution (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. (Сведения о внесенном исправлении ошибочно указанного №732681 основного авт.св. на авт.св. №752681 опубликованы в Бюл. №29/1982 г.).A device for ed. No. 860238, cl. Н02М 7.12 from 02.08.79 to the main bus station 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. (Information about the correction introduced by mistake No. 732681 of the main autosw. To autosw. No. 752681 was published in Bul. No. 29/1982).
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 3-х стержневом магнитопроводе 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 3-core 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, содержащее в первом варианте 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, уравнительный реактор, средний и крайние выводы обмотки которого подключены соответственно ко второй клемме потребителя и промежуточным выводам обмоток упомянутых трансформаторов.Closest to the proposed technical solution (prototype) is a device for interphase current distribution, containing in the first embodiment 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 the common phase input terminal connected to the first terminal of the consumer, equalizing reactor, the middle and extreme conclusions of the winding of which are connected respectively to the second terminal MME consumer and the intermediate terminals of the windings of said transformers.
Второй вариант этого устройства содержит 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, уравнительный реактор, средний и крайние выводы обмотки которого подключены соответственно к нулевому входному выводу и промежуточным выводам обмоток упомянутых трансформаторов (патент №2652104 от 17.05.2017).The second version of this device contains the zero and phase input terminals, to which the consumer is connected, two single-phase transformers, the winding of each of which contains an intermediate terminal, dividing it into unequal parts, half of which are connected to unlike phase input terminals, and half as large a common phase input terminal, equalizing reactor, the middle and extreme terminals of the winding of which are connected respectively to the zero input terminal and the intermediate terminals of the windings of the above-mentioned transformers (patent No. 2652104 dated 05/17/2017).
Это устройство предназначено для защиты сети от тока нулевой последовательности. Дополнительной функциональной возможностью первого варианта МРТ является регулируемый уровень рекуперации потребляемой энергии. При этом если часть общего контура тока с потребителем составляет меньшая часть витков обмотки каждого трансформатора, то уровень рекуперации больше, чем в обратном случае. Если же обе части витков их обмоток равны, то они имеют одинаковые сечения. Недостатком данного устройства МРТ на двух однофазных трансформаторах является сложность.This device is designed to protect the network from zero sequence current. An additional functionality of the first version of MRI is an adjustable level of recovery of energy consumed. Moreover, if part of the total current loop with the consumer is a smaller part of the windings of each transformer, then the recovery level is greater than in the opposite case. If both parts of the turns of their windings are equal, then they have the same section. The disadvantage of this MRI device on two single-phase transformers is the complexity.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что устройство перегружено электромагнитными элементами.The set of reasons that impede the desired technical result is that the device is overloaded with electromagnetic elements.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в упрощении.The problem to which the proposed technical solution is directed is to simplify.
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 одним крайним выводом к свободному фазному входному выводу, а другим - к общему фазному входному выводу, подключенному к первой клемме потребителя, содержит основные встречно параллельно соединенные управляемые вентили, одни общие точки разноименных электродов которых подключены к упомянутым промежуточным выводам, а другие ко второй клемме потребителя.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 one extreme terminal to a free phase input terminal, and the other to a common phase the input terminal connected to the first terminal of the consumer contains the main counter-parallel connected controlled valves, some common points of unlike electrodes of which are connected to the mentioned industrial diate terminals and others to the second user terminal.
При этом потребитель может быть выполнен в виде однофазного трансформатора, первичная обмотка которого подключена одной клеммой к фазному входному выводу, а другой - к общей точке разноименных электродов основных вентилей.In this case, the consumer can be made in the form of a single-phase transformer, the primary winding of which is connected with one terminal to the phase input terminal, and the other to the common point of the opposite electrodes of the main valves.
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 встречно параллельно соединенные основные управляемые вентили, одни общие точки разноименных электродов которых подключены к упомянутым промежуточным выводам, а другие к нулевому входному выводу.In the second embodiment, this problem is solved in that a device for interphase current distribution, containing the zero and phase input terminals to which the consumer is connected, two single-phase transformers, the winding of each 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 counter-connected main controlled valves, some common points of opposite electrodes of which The key to the said interim findings, and others to the zero input terminal.
При этом потребитель может быть выполнен в виде трехфазного трансформатора, соответствующие участки первичной обмотки которого совместно с встречно параллельно соединенными управляемыми вентилями потребителя образуют «звезду», к общей точке которой подключена общая точка разноименных электродов основных вентилей.In this case, the consumer can be made in the form of a three-phase transformer, the corresponding sections of the primary winding of which, together with counter-parallel connected controlled valves of the consumer, form a “star”, to the common point of which is connected the common point of the opposite electrodes of the main valves.
Технический результат, достигаемый в обоих вариантах предлагаемого устройства, заключается в упрощении. При этом в случае необходимости регулирования напряжения с первичной стороны трансформатора потребителя возможно совмещение функций части его управляемых вентилей с управляемыми вентилями устройства. В результате общее число управляемых вентилей устройства уменьшается.The technical result achieved in both versions of the proposed device is to simplify. Moreover, if it is necessary to regulate the voltage on the primary side of the consumer transformer, it is possible to combine the functions of part of its controlled valves with the device's controlled valves. As a result, the total number of controlled valves of the device is reduced.
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 двумя общими точками разноименных электродов тиристоров 9, 10 и 11, 12. Две другие общие точки тиристоров подключены к общим точкам разноименных выводов обмоток соответственно 3, 4 и 5, 6, образующих промежуточные выводы. Начало (конец) обмотки 3 (5) трансформатора 1 (2) подключено к входному выводу фазы А (С). Конец (начало) обмотки 4 (6) подключен к входному выводу фазы В. В рассматриваемом частном случае промежуточные выводы делят число витков обмоток трансформаторов 1 и 2 на равные части.The device of FIG. 1 contains two single-
Контур, содержащий тиристоры и обмотки 4, 6 заперт тиристорами для замыкания тока в прямом и обратном направлении вращения часовой стрелки. В соответствующие полярности переменного напряжения на клеммах 7 и 8 потребителя моменты времени открыты тиристоры 9, 11 или 10, 12. Углы проводимости тиристоров несколько меньше, чем 180 эл. град. для обеспечения необходимой паузы между противофазными направлениями переменного тока I потребителя. Вследствие автотрансформаторного эффекта между обмотками 3, 4 и 5, 6 трансформаторов соответственно 1 и 2 ток I потребителя делится между ними на 4 равные части, две из которых замыкаются через клеммы потребителя, а другие две, минуя его клеммы, - через сеть. Таким образом, потребляемая из сети мощность составляет половину мощности, выделяемой на нагрузке потребителя. В частном случае, если потребитель требуется выполнить в виде трансформатора с подключением тиристоров к его первичной обмотке, функции этих тиристоров могут быть объединены с функциями тиристоров предлагаемого устройства. В общем случае, чем меньше число витков обмоток 4, 6 относительно числа витков обмоток 3, 5, тем большая часть тока, минуя сеть, замыкается через клеммы потребителя, т.е. тем больше уровень рекуперации потребляемой энергии. На фиг. 1 показаны величины разветвляющихся частей тока I.The circuit containing the thyristors and
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 подключены общие точки разноименных электродов тиристоров 9, 10 и 11, 12. В качестве нулевого входного вывода можно использовать вывод общей точки соединенной в «звезду» обмотки трехфазного трансформатора, подключенный к общей точке тиристоров 9, 10 и 11, 12 через управляемые 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. Этим объясняется то, что число витков каждой из обмоток 4, 6 вдвое больше числа витков каждой из обмоток 3, 5. Иначе будет нарушено равенство фазных токов. Это ограничивает уровень рекуперации энергии. На фиг. 2 показаны величины разветвляющихся частей тока I0. 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 in that the consumer is connected to all three phases A, B, C of the network and contains a zero input terminal 0, to which common points of unlike electrodes of thyristors 9, 10 and 11, 12 are connected. As a zero input output, you can use the common point output connected in a "star" winding of a three-phase transformer, connected to a common point of thyristors 9, 10 and 11, 12 through controlled valves or directly. The device of FIG. 2 operates similarly to the device in FIG. 1. The difference is that, due to the connection of the consumer to the three phase input terminals, the current distribution I 0 between them should be in equal shares. This explains the fact that the number of turns of each of the
Второй вариант предлагаемого устройства, как правило, не требует, в отличие от первого варианта, уменьшения естественного угла проводимости тиристоров, т.к. предназначен для потребителей, трехфазный трансформатор которых имеет неуравновешенную магнитную систему с прерывистой формой первичного тока.The second variant of the proposed device, as a rule, does not require, unlike the first variant, a decrease in the natural angle of conductivity of the thyristors, because Designed for consumers whose three-phase transformer has an unbalanced magnetic system with a discontinuous form of primary current.
В частном случае, если потребитель выполнен в виде трансформатора с подключением 8-ми тиристоров к его первичной обмотке (смотри прототип - по авт.св. №860238) функции 2-х из них, включенных между общей точкой остальных 6-и тиристоров и нулевым входным выводом, могут быть совмещены с функциями тиристоров предлагаемого устройства.In the particular case, if the consumer is made in the form of a transformer with the connection of 8 thyristors to its primary winding (see prototype, according to autoswitch No. 860238), the functions of 2 of them are connected between the common point of the remaining 6 thyristors and zero input output, can be combined with the thyristor functions of the proposed device.
Магнитопроводы трансформаторов МРТ могут иметь различную конфигурацию, в том числе витую ленточную кольцевидной формы.Magnetic cores of MRI transformers can have various configurations, including twisted ring-shaped tape.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019101711A RU2700567C2 (en) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Device for phase-to-phase current distribution (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019101711A RU2700567C2 (en) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Device for phase-to-phase current distribution (versions) |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019101711A RU2019101711A (en) | 2019-03-28 |
RU2019101711A3 RU2019101711A3 (en) | 2019-08-19 |
RU2700567C2 true RU2700567C2 (en) | 2019-09-18 |
Family
ID=66089414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019101711A RU2700567C2 (en) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Device for phase-to-phase current distribution (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700567C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 | |
US5430639A (en) * | 1993-02-26 | 1995-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polyphase AC input to DC output voltage converter |
RU2379818C1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Device for interphase current distribution |
RU2453965C2 (en) * | 2010-09-23 | 2012-06-20 | Валерий Дмитриевич Василенко | Three-phase balancing device |
RU2652104C2 (en) * | 2017-05-17 | 2018-04-25 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Device for inter-phase current distribution (options) |
-
2019
- 2019-01-22 RU RU2019101711A patent/RU2700567C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 | |
US5430639A (en) * | 1993-02-26 | 1995-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polyphase AC input to DC output voltage converter |
RU2379818C1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Device for interphase current distribution |
RU2453965C2 (en) * | 2010-09-23 | 2012-06-20 | Валерий Дмитриевич Василенко | Three-phase balancing device |
RU2652104C2 (en) * | 2017-05-17 | 2018-04-25 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Device for inter-phase current distribution (options) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019101711A (en) | 2019-03-28 |
RU2019101711A3 (en) | 2019-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112014021035B1 (en) | regulating transformer for voltage regulation with semiconductor switching elements with one main coil and one regulation coil with several partial coils for each phase | |
NO833604L (en) | RECTIFIER TRANSFORMER | |
US3308368A (en) | Six-phase rectifier wherein the input even harmonics are eliminated | |
RU2365019C1 (en) | Current phase-to-phase distributor | |
RU2453965C2 (en) | Three-phase balancing device | |
RU2700567C2 (en) | Device for phase-to-phase current distribution (versions) | |
RU2379818C1 (en) | Device for interphase current distribution | |
RU2552377C2 (en) | Voltage balancer in three-phase network | |
KR20130124228A (en) | Power supply system with a first and a second power supply equipments | |
RU2652104C9 (en) | Device for inter-phase current distribution (options) | |
US3026467A (en) | Electric power translation system | |
RU2358379C1 (en) | Ac-to-dc voltage converter (versions) | |
RU2686303C2 (en) | Device for phase-to-phase current distribution | |
US3440516A (en) | Transformer and capacitor apparatus for three-phase electrical systems | |
RU2674753C2 (en) | Single-phase load on three-phase network phases uniform distribution device | |
RU2469457C1 (en) | Converter of three-phase ac voltage into dc voltage (versions) | |
RU2657474C1 (en) | Reactor-transformer var compensator (options) | |
RU2604491C1 (en) | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) | |
RU2569929C1 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) | |
RU2578681C1 (en) | Device for integrated control of cross-flow of active, reactive power and short-circuit current limitation | |
US1746259A (en) | Transformer apparatus | |
US2428543A (en) | Conversion system | |
US1979699A (en) | Balance coil | |
RU187850U1 (en) | MULTI-PHASE RECTIFIER | |
RU2416866C1 (en) | Converter of three-phase alternating voltage |