Claims (2)
1one
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани электротермических установок, например плазменно-дуговых печей.The invention relates to electrical engineering and can be used to power electrothermal installations, such as plasma arc furnaces.
Известно устройство дл питани электро техлических установок, содержащее последовательно соединенные источники тока и напр жени , что приводит к увеличению веса и габаритов устройства.A device for powering electrotechnical installations is known, which contains series-connected current sources and voltages, which leads to an increase in the weight and dimensions of the device.
Наиболее близким к предложенному устройству вл етс устройство дл питани электротехнических установок током, величина которого не зависит от сопротивлени нагрузки, содержащее трансформатор с не ме нее чем трем обмотками, конденсаторную батарею и дроссель с равными по величине сопротивлени ми на частоте питающей сети, соединенные в звезду с первичной обмоткой трансформатора, и вторичной обмотке которого подключаетс нагрузка, а треть обмотка соедвнена с источником напр51жени .The closest to the proposed device is a device for supplying electrical installations with a current, the value of which does not depend on the load resistance, containing a transformer with not less than three windings, a capacitor battery and a choke with equal resistance at the mains frequency, connected in a star the primary winding of the transformer, and the secondary winding of which is connected to the load, and a third winding is connected to the voltage source.
Недостаток этого устройства заключаетс в том, 4tQ реактивные элементы рассчитьь ваютс на полную мощность нагрузки незавThe disadvantage of this device is that 4tQ reactive elements are designed for full load power without
симо от диапазона ее изменени . Кроме тог требуетс источник посто нного напр жени .apparently from its range. In addition, a source of constant voltage is required.
Дл уменьшени установленной мощности конденсаторной батареи и дроссел и упрощени устройства в предложенном устройстве в качестве источника напр жени использована питакша сеть, а подключенна к ней треть обмотка служит второй первичной обмоткой трансформатора.To reduce the installed capacity of the capacitor battery and the throttles and simplify the device in the proposed device, a power supply network is used as the voltage source, and the third winding connected to it serves as the second primary winding of the transformer.
Трансформатор может быть выполнен в виде трехстержневого магнитощювода с п тью обмотками, на каждОм крайнем стержне которого размещены первична и вторична обмотки, на среднем - обмотка возбуж дени , а вторичные обмотки соединены последовательно .The transformer can be made in the form of a three-core magnetic circuit with five windings, on each extreme rod of which the primary and secondary windings are placed, on average - the excitation winding, and the secondary windings are connected in series.
На фиг, 1 изображено предложенное уст ройство (трехфазный вариант); на фиг. 2 идеальна внешн характеристика устройства; на фиг. 3 - реальные внешние характеристики .Fig. 1 shows the proposed device (three-phase variant); in fig. 2 is ideal external device characteristics; in fig. 3 - real external characteristics.
Устройство содержит конденсаторные батареи Ci-Cj дроссели и трежстержневые трансформаторы . Дл каждой фазы нагрузки конденсаторна батаре С, дроссель L и перва nepSHretafl обмотка on трансформатора Тр включены в звезду, образу индуктивно-емкостный преобразователь (ЙЕН ). Вторые первичиые обмотки ОЖ.-ОЖ трансформаторов подипочены к питающей сети и соедш1е.иы мелсду собой в заезду. Две вторичные обмотки каждого тршюформатора, Н шример обмотки ОП , и ОЖ., соещтены между собой последовательно и расположены на крайн-их стерлш х, затем образова1«1ые таким образом втопплыо обмотки О11д ОЖ, ОПд-ОЖ, , трансформаторов соедннг-цотс ме;к:ду собой различными способами , например в треугольник, и подключаю с к выпр мительному блоку ВБ, питаюше- го нагрузку Т , Обмотки возбуждени размеше вы на средних стерлаигх и включены последо вателыю так , чтобы сумма электродвил у1ЦШ сип, иадушфуемых в них, равн лась . Обмотки возбуждени гштаютс от выпр мителын7го блока ВБ, подклююниого к сети через понижающий тра)сформатор Тр. и рег л тор иап) жсии.и Устро.Сютпо ).;1ботает слод ао11ип-л образом Ток .uarj:iy;.iK;j. И1:Л1 но з,Г1Вислгг от величины сопротивлени потребител и имеет жест кую характеристил у по току. Так как втог)а иерви.чна обмотка ОЖ. подключена к сети иелосредственно, в соотвечстврощей вторичной обмотке ОЖд. индуктируетс электродвижуща сила, не завис ща от велнгншы нагрузки, т, е. она вл етс источником жесткого напр жени . Ввиду того, что вторичные обмотки ОП и ОЖф соедипень носледователыш с суммированием эл.ектродвижущ1 х си , внешн суммарна статическа харшстеристика об- моток ОП -О}|С д будет иметь В1щ, изображенный на фиг, 2, т. е. характеристика истоти т ниталил будет иметь два участка крутопадающую часть и участок хлесткого наир лсени . Во многих случа х, режимы, близкие к короткому замыкаишо, не HcnoHbajTOTCH (например при питании плазмотронов, при питании cBapo4Jffbix дуг с нерасходуемым электродом и т. д.), и вид характеристики источн1жа питани 1фи напр жени х, близких к нагф женшо корсхгкого замыкани , не име ет значени , Ввиду того, По установленна моащость реактивных элементов - конденсаторных батарей дросселей Ь.-Ь пр м пропорциональна напр жению нагрузки, при йспользог-жнии предлагаемого устройства установленна мошлость реактивных элемен тов уменьшаетс пропорционально той части налр .гсени , которую создают обмотки источ UjcoB жесткого напр жени , что, на гример, при питании плазменной дуги составл ет примерю половину номинального напр жени . Это приводит к большому экономическому эффекту ввиду того, что стоимость конденсаторных батарей вл етс определ ющей в стоимости всего ИЕП. Дл получени пологопадающей характеристики источника питани , в режиьлах, б/шзких к короткому замыканшо, первичные и вторичные обмотки источников напр жени (обмот ки ) разнесены: нагример обмотки ОЖ и ОЖ, расположенные на одном и том же стержне, разнесены . Дл ограничени величины напр жени холостого хода величш1а магнитной ш-гдукцни в стержн х, на коюрых расположены обмотки ОП -Oil , вь брапа близкой к насыщению. Ток нагрузки устанавливаетс путеы регулировани тока обмоток возбужде .1 ОБ -ОВиосредством регул тора } анр жени РН. Реальные внешние ха мктеристикн истооаика пита}{и имеют вид, показанный на фиг, 5. Дл получени различных соотношений номшга;гьного напр жени и наир же11и холос-. того хода, а такл{е номинального тока и тока короткого ;ммы)санп изменшот как схему соединени обмоток источников жес1 кого напр жени , так и согхгношение магнитных индукций крайних стер.-кией, Измен схему вкшочени обмоток со схемы звезда на схему треугольник , при соответствующем подборе соотношени машитных в стержн х возможно получение разной величины напр жени холостого хода, нагфимер меньшей от номшшльного. Следовате.чьно, предлагаемое устройство при уменьшенных величинах установленных мощностей реактивных элементов одновре- мш-шо позвол ет получить велкч1шу на,пр жени холостого хода в любом соотношении относительно номинального напр жени и плавно регулировать ток нагрузки. рмула изобретени 1. Устройство дл питани электротехнических установок, например плазменнодуговых , током, величина которого не зависит от сопротивлени нагрузки, содержащее трансформатор с не менее трем обмотками , конденсаторную батарею и дроссель с равными по величине сопротивленн ми на частоте питающей сети, соединенные в звезду с первичной обмоткой трансформатора, к вторичной обмотке которого подключаетс The device contains capacitor banks Ci-Cj chokes and tri-pole transformers. For each phase of the load, the capacitor battery C, the choke L and the first nepSHretafl winding on the transformer Tr are included in the star, forming an inductive-capacitive converter (YEN). The second primary windings of the coolant-coolant transformers are connected to the mains and connect it to themselves. Two secondary windings of each three transformer, H Srimer OP winding, and OJ., Are consecutively interconnected and are located on their outermost one, then form the 1st so O1d OJ, OPD-OJ windings, and transformers connected-me; to: i use myself in various ways, for example, a triangle, and connect c to the rectifier unit of the WB, feeding the load T, the excitation windings are located on the middle sterlaighs and are connected in succession so that the sum of the electrostatic curvature siph las. Field windings are supplied from a rectified block of a WB connected to the network via a step-down transformer Tr. and reg tor tor ip) zsii.i Ustro.Syutpo); I1: L1 but s, G1Vislgg of the magnitude of the resistance of the consumer and has a hard characterized current. Since vtog) and iervi.chna coil coolant. connected to the network and directly, in accordance with the simplification of the secondary winding of OZHD. an electromotive force is induced that is independent of the wellness load, i.e. it is a source of hard voltage. Due to the fact that the secondary windings of the OP and ОЖФ connection of the carrier with the summation of electromotive and xi, the external total static characteristics of the winding of the OP –O} | C d will be B1, shown in FIG. 2, i.e. the characteristic is Nitalil will have two steeply falling parts and a scrappy nair. In many cases, modes that are close to shortcircuits, not HcnoHbajTOTCH (for example, when powering plasmatrons, when powering cBapo4Jffbix arcs with non-consumable electrode, etc.), and the type of characteristics of power supply for 1fi voltages close to nff women It does not matter. Due to the fact that the installed capacity of the reactive elements - capacitor banks of chokes L.-b is directly proportional to the load voltage, when using the proposed device, the installed density of reactive elements decreases The second part of the gseni, which is created by the windings of a source of hard voltage UjcoB, which, on the make-up artist, when powering the plasma arc is about half the nominal voltage. This leads to a great economic effect due to the fact that the cost of capacitor batteries is decisive in the cost of the entire IEP. In order to obtain the gently dipping characteristic of the power source, in the modes, b / w to short circuit, the primary and secondary windings of the voltage sources (windings) are spaced apart: the heater and coolant windings located on the same rod are spaced apart. To limit the value of the no-load voltage, the magnitude of the magnitude of the magnetic pinwheel in the rods, on the coyuks, are the windings of the OP-Oil, which are close to saturation. The load current is established by adjusting the current of the windings of the exciter. 1 ABOUT by means of the pH unloading regulator}. The real external characteristics of the source of the pits} {and have the form shown in Fig. 5. To obtain different ratios of the nominal voltage and the same voltage and holos-. of that turn, and tak {e nominal current and short current; mm) sanp both the connection circuit of the windings of the sources of hard voltage and the magnetic field of the magnetic inductions of the last., change the circuit of the windings from the star to the triangle circuit, with By appropriate selection of the ratio of mashitic bars in the rods, it is possible to obtain a different value of the no-load voltage, which is lower from the nominal one. Consequently, the proposed device with reduced values of the installed power of reactive elements at the same time allows us to get Velcci on idle speed in any ratio relative to the nominal voltage and smoothly adjust the load current. Scope of the Invention 1. A device for powering electrical installations, such as plasma arc, with a current whose value does not depend on the load resistance, containing a transformer with at least three windings, a capacitor battery and a choke with equal resistance at the mains frequency, connected in star with the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected
нагрузка, а треть обмотка соединена с источником напр жени , отличающеес тем, что, с целью уменьшени установленной мощности и упрощени устройст ва, в качестве источника напр жени иснользована питающа сеть, а подключенна к ней треть обмотка служит второй первичной обмоткой трансформатора. РН load, and the third winding is connected to a voltage source, characterized in that, in order to reduce the installed power and simplify the device, the supply network is used as the voltage source, and the third winding connected to it serves as the second primary winding of the transformer. PH
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что трансформатор выполнен в виде трехстержневого магнитопровода с п тью обмотками, на каждом крайнем стержне которого размещены первична и вторична обмотки, на среднем - обмотка возбуждени , а вторичные обмотки соед1шены последовательно . Тр2. A device according to claim 1, characterized in that the transformer is made in the form of a three-core magnetic circuit with five windings, on each extreme rod of which the primary and secondary windings are placed, on average, the excitation winding, and the secondary windings are connected in series. Tr