SU741371A1

SU741371A1 - Device for symmetrizing three-phase voltage

Info

Publication number: SU741371A1
Application number: SU772549123A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Каржавов; Владимир Николаевич Бродовский; Юлий Павлович Рыбкин; Гендрик Иосифович Геруцкий
Original assignee: Предприятие П/Я В-8670
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1977-11-21
Publication date: 1980-06-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено дл питани потребителей симметричным трехфазным напр жением . Известно устройство дл симметрировани трехфазной сети при несимметричной нагрузке, содержащее основной и дополнительный трансформатор, соединенные по Т-образной схеме 1. Недостатком указанного устройства вл етс невозможность регулировани напр жени и то, что оно не обеспечивает симметричности выходного напр жени при питании от сети с несимметричным трехфазным напр жением. Известно также устройство дл симметрировани трехфазного напр жени -с трем входными и трем выходными зажимами, содержащее соединенные по Т-образной схеме основной трансформатор, первична обМотка которого св зана с двум выходными и двум входными зажимами, и дополнительный трансформатор, первична обмотка которого св зана с третьим выходным зажимом , котора через вторичные обмотки указанных трансформаторов св зана с третьим входным зажимом, и блок контрол И. Недостатком известного устройства вл етс ограниченный диапазон регулировани , так как, во-первых, оно не позвол ет устанавливать симметричное выходное напр жение отличным от базового, а во-вторых , допускает симметрирование только при определенных соотнощени х величин и фаз входных напр жений и требует дл других соотнощений переключени входных зажимов . Кроме того, устройство имеет сложный блок контрол , содержащий множительные блоки с датчиками Холла и дополнительный трехфазный трансформатор. Это также ухудшает точность симметрировани , так как ощибки, вносимые множительными устройствами , суммируютс . Цель изобретени - расщирение диапазона регулировани , упрощение схемы и увеличение точности симметрировани . Указанна цель достигаетс благодар тому, что в устройстве дл симметрировани трехфазного напр жени , содержащем три входных и три выходных зажима, основной и дополнительный трансформаторы, соединенные по Т-образной схеме, при этом первична обмотка основного трансформатора св зана с двум входными и двум выодными зажимами, первична обмотка доолнительного трансформатора соединена с ретьим выходным зажимом, который через торичные обмотки указанных трансформаоров св зан с третьим входным зажимом, и блок контрол , основной трансформатор снабжен св занными с двум входными заимами вспомогательными обмотками, средие выводы которых подсоединены к вывоам первичной обмотки основного трансфоратора , вторичные обмотки основного и дополнительного трансформаторов выполнены о средними выводами, которые св заны межу собой, а блок контрол содержит элемент измерени с двум входами и две цепочки из последовательно соединенных диода и резистора, к точке соединени которых подсоединены входы элемента измерени , причем одна из указанных цепочек включена между первым и третьим, а втора - между вторым и третьим выходными зажимами. На фиг. 1 приведена принципиальна схема одного из возможных вариантов устройства , симметрировани ; на фиг. 2 - принципиальна схема устройства, автоматический вариант.The invention relates to electrical engineering and can be applied to supply consumers with a symmetrical three-phase voltage. A device for balancing a three-phase network with an unbalanced load is known, which contains a main and additional transformer connected in a T-shaped circuit 1. A disadvantage of this device is the inability to control the voltage and that it does not ensure the symmetry of the output voltage when powered from an asymmetric network. three phase voltage. It is also known a device for balancing a three-phase voltage — with three input and three output clips, comprising a main transformer connected in a T-shaped pattern, the primary winding of which is connected to two output clips and two input clips, and an additional transformer whose primary winding is connected to a third output terminal, which is connected to the third input terminal through the secondary windings of said transformers, and the monitoring unit I. A disadvantage of the known device is the limited range egulirovani because, firstly, it does not allow to set a symmetrical output voltage different from the base, and secondly, allows balancing only under certain sootnoscheni x values and input voltages of phases and requires for other sootnoscheny switching input terminals. In addition, the device has a complex control unit containing multiplying units with Hall sensors and an additional three-phase transformer. This also degrades the accuracy of balancing, since the errors introduced by the duplicating devices add up. The purpose of the invention is to expand the adjustment range, simplify the design and increase the accuracy of balancing. This goal is achieved due to the fact that, in a device for balancing a three-phase voltage containing three input and three output terminals, the main and additional transformers are connected in a T-shaped pattern, the primary winding of the main transformer being connected to two input and two output terminals , the primary winding of the additional transformer is connected to a relay output terminal, which is connected to the third input terminal through the toric windings of these transformers, and the control unit, the main trans the formatter is equipped with auxiliary windings connected with two input loans, the middle terminals of which are connected to the primary windings of the main transformer, the secondary windings of the main and auxiliary transformers are made about average leads that are connected to each other, and the control unit contains a measuring element with two inputs and two chains of series-connected diode and resistor, to the junction of which the inputs of the measuring element are connected, one of these chains being connected between the first and the third, and the second - between the second and third output terminals. FIG. 1 shows a schematic diagram of one of the possible variants of the device, balancing; in fig. 2 - schematic diagram of the device, automatic version.

Устройство содержит входные зажимы 1, 2, 3 дл подключени к источнику трехфазного напр жени и выходные зажимы 4, 5, 6 дл подключени нагрузки, соединенные по Т-образной схеме основной трансформатор 7, первична обмотка 8 которого, имеюща вывод от средней точки, св зана (например через контакты 9 и 10) с входными 1, 2 и выходными 4, 5 зажимами, и дополнительный трансформатор 11, первична обмотка 12 которого подключена одним выводом к средней точке обмотки 8 трансформатора 7, а другим - к выходному зажиму 6 и котора через вторичную обмотку 13 трансформатора 7 и обмотку 14 трансформатора 11 св зана (через контакты 15 и 16) с входным зажимом 3. В устройство также входит блок 17 контрол .The device contains input terminals 1, 2, 3 for connecting to a three-phase voltage source and output terminals 4, 5, 6 for connecting the load, connected in a T-shaped pattern, the main transformer 7, the primary winding 8 of which has a terminal from the midpoint (for example, contacts 9 and 10) with input 1, 2 and output 4, 5 clips, and an additional transformer 11, the primary winding 12 of which is connected by one end to the middle point of the winding 8 of transformer 7, and the other end is connected to output terminal 6 and through the secondary winding 13 transfo the armature 7 and the winding 14 of the transformer 11 are connected (via contacts 15 and 16) with the input terminal 3. The unit 17 also includes a control unit 17.

Трансформатор 7 выполнен с двум вспомогательными обмотками 18 и 19, через которые обмотка 8 св зана (через упом нутые контакты 9 и 10) с зажимами 1 и 2. Вторичные обмотки 13 и 14 снабжены средними выводами, которые через контакты 15 и 16 св заны между собой. Блок 17 контрол содержит узел 20 измерени с двум входами 21 и 22 и две последовательные цепи , одна из которых содержит резистор 23 и диод 24, а друга - резистор 25 и диод 26. Одна последовательна цепь включена между 4 и 6, а втора - между 5 и 6 выходными зажимами. Точка соединени резистора 23 и диода 24 подключена к первому входу 21 узла 20 измерени , а точка соединени резистора 25 и диода 26 подсоединена ко второму входу 22 узла 20 измерени .The transformer 7 is made with two auxiliary windings 18 and 19, through which the winding 8 is connected (via the said pins 9 and 10) with the clips 1 and 2. The secondary windings 13 and 14 are provided with middle leads, which are connected between the contacts 15 and 16 by myself. The control unit 17 comprises a measurement node 20 with two inputs 21 and 22 and two successive circuits, one of which contains a resistor 23 and a diode 24, and the other contains a resistor 25 and a diode 26. One serial circuit is connected between 4 and 6, and the second between 5 and 6 output clips. The connection point of the resistor 23 and the diode 24 is connected to the first input 21 of the measurement node 20, and the connection point of the resistor 25 and the diode 26 is connected to the second input 22 of the measurement node 20.

Работа устройства заключаетс в следующем .The operation of the device is as follows.

С помощью переключателей 9 и 10 устанавливают на входных зажимах 4-5 напр жение заданной величины. Затем с помощью переключател 16 свод т к нулю напр жение между входами 21 и 22 узла 20 измерени , устанавлива тем самым напр жени на выходных зажимах 4-6 и 5-6 равными по величине. После этого с помощью переключател 15 выставл ют напр жени на указанных клеммах равными по величине напр жению на зажимах 4-5.By means of switches 9 and 10, a voltage of a predetermined value is set at the input terminals 4-5. Then, using the switch 16, the voltage between the inputs 21 and 22 of the measurement unit 20 is zeroed, thereby setting the voltage on the output terminals 4-6 and 5-6 to be equal in magnitude. Thereafter, using the switch 15, the voltages at the indicated terminals are set equal to the voltage at the terminals 4-5.

Предложенное устройство по сравнению с известным имеет более щирокий диапазон регулировани , так как позвол ет преобразовывать несимметричные напр жени при любых соотнощени х их величин и фаз. Более щирокий диапазон регулировани обеспечиваетс тем, что вторичные обмотки трансформаторов выполнены со средними точками , а основной трансформатор снабжен вспомогательными обмотками.In comparison with the known device, the proposed device has a wider adjustment range, since it allows to transform asymmetrical voltages at any ratios of their values and phases. A wider adjustment range is provided by the fact that the secondary windings of the transformers are made with middle points, and the main transformer is equipped with auxiliary windings.

Предложенное устройство проще известного , так как оно не имеет дополнительного трехфазного трансформатора и множительных устройств на датчиках Холла и не требует в св зи с этим использовани специальных устройств по стабилизации характеристик датчиков Холла.The proposed device is simpler known, since it does not have an additional three-phase transformer and multiplying devices on the Hall sensors and therefore does not require the use of special devices to stabilize the characteristics of the Hall sensors.

Предложенное устройство имеет более высокую точность симметрировани (0,1 - 0,2°/о при напр жени х не менее 50 В) по сравнению с известным устройством, позвол ющим получить точность симметрировани не лучше 0,5%. Это объ сн етс меньшим количеством элементов в блоке контрол и тем, что примененные элементы имеют лучшую идентичность характеристик, чем у датчиков Холла.The proposed device has a higher accuracy of balancing (0.1 - 0.2 ° / o at voltages of at least 50 V) as compared with the known device, which allows to obtain a balancing accuracy not better than 0.5%. This is due to the smaller number of elements in the control unit and the fact that the elements used have a better identity of characteristics than those of the Hall sensors.

Следует отметить, что пол рность включени диодов и пор док включени элементов в последовательных цеп х может быть любой, но одинаковой дл обеих цепей.It should be noted that the polarity of the inclusion of the diodes and the order of inclusion of elements in successive circuits can be either but the same for both circuits.

Предложенное устройство может быть реализовано в автоматическом варианте, например по схеме приведенной на фиг. 2.The proposed device can be implemented automatically, for example, according to the scheme shown in FIG. 2

При неравенстве напр жений на выходных зажимах 6-5 и 6-4 схема 27 совпадени подает сигнал на усилитель 28, управл ющий мотором 29 перемещени движка 30. Перемещение движка 30 будет происходить до тех пор, пока разность величин указанных напр жений не станет равной нулю. Движки 31, 32 и 33, управл емые моторами 34 и 35, устанавливают напр жение на зажимах 4-5, 5-6 и 4-6 равными заданному эталонному напр жению 36 с помощью схем сравнени 37 и 38 и усилителей 39 и 40.If the voltages on the output terminals 6-5 and 6-4 are unequal, the coincidence circuit 27 sends a signal to the amplifier 28, which controls the motor 29 for moving the slider 30. The slider 30 will move until the difference in the values of these voltages equals zero . Sliders 31, 32 and 33, controlled by motors 34 and 35, set the voltage at terminals 4-5, 5-6 and 4-6 to a given reference voltage 36 using comparison circuits 37 and 38 and amplifiers 39 and 40.

По предложенной схеме (фиг. 1) был собран макет устройства дл симметрировани трехфазного напр жени 40 В 1000 Гц. Устройство позволило осуществить симметрирование с точностью до 0,1%.According to the proposed scheme (Fig. 1), a model of a device for balancing a three-phase voltage of 40 V 1000 Hz was assembled. The device allowed for balancing with an accuracy of 0.1%.

Claims

1. USSR author's certificate number 461471, cl. H 02 J 3/26, 1973.

2. The patent of Germany No. 1079189, cl. 21 d 43, 1960.