ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ


RU (11) 2192088 (13) C1

(51) 7 H02M5/14, H01F30/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2001124135/09 
(22) Дата подачи заявки: 2001.08.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.08.29 
(45) Опубликовано: 2002.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2047262 C1, 27.10.1995. SU 665376 A, 30.05.1979. RU 2124245 C1, 27.12.1998. RU 2131634 C1, 10.06.1999. US 3527995 A, 08.09.1970. 
(71) Заявитель(и): Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
(72) Автор(ы): Таранов М.А.; Юндин М.А. 
(73) Патентообладатель(и): Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
Адрес для переписки: 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 21, Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ 

Использование: для запуска и управления электроприводом переменного тока. Технических результат заключается в повышении надежности создания трехфазной симметричной системы напряжений со стабильными временными характеристиками. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное содержит трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, причем крайние стержни выполнены из электрических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связаны определенным соотношением, так что угол сдвига между магнитными потоками в крайних стержнях равен 60o. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания трехфазных электродвигателей от однофазной электросети.

Известен преобразователь однофазного напряжения в многофазное /1/, в котором однофазным источником создаются магнитные потоки в разветвленной магнитной цепи, противодействующий магнитный поток возбуждается при помощи дополнительных вторичных обмоток, подключенных к конденсаторам. В результате взаимодействия основных и противодействующих магнитных потоков трехфазное напряжение индуктируется в основных вторичных обмотках. При этом угол фазового сдвига суммарного магнитного потока изменяют путем последовательно-встречного включения вторичных дополнительных обмоток разных трансформаторов и изменением емкости конденсаторов.

Недостатком данного преобразователя является сложность его реализации и пониженная надежность, вызванная использованием конденсаторов.

Известен также преобразователь однофазного напряжения в трехфазное /2/, принятый за прототип, в котором противодействующий магнитный поток в одном из стержней трехфазного магнитопровода возбуждается при помощи короткозамкнутой обмотки, благодаря чему в крайних стержнях трехстержневого трансформатора образуются магнитные потоки, сдвинутые между собой по фазе на 60o, которые в среднем стержне геометрически вычитаются и образуют третий магнитный поток. Возбужденные результирующие магнитные потоки индуктируют в каждой из трех вторичных обмоток, находящихся на стержнях, электродвижущие силы, образующие трехфазную систему напряжений.

Присутствие короткозамкнутой обмотки в преобразователе приводит к дополнительному нагреву магнитопровода, что ухудшает его магнитные характеристики и является недостатком.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности создания трехфазной симметричной системы напряжений со стабильными во времени характеристиками.

Указанная задача решается тем, что в преобразователе однофазного напряжения в трехфазное, содержащем трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными на крайних стержнях и соединенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, крайние стержни выполнены из электротехнических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связано выражением



где - удельные индуктивные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайнего стержней;

- удельные активные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайнего стержней.

Заявляемый преобразователь однофазного напряжения в трехфазное поясняется фигурой 1. На фигуре 2 приведена векторная диаграмма магнитодвижущих сил и магнитных потоков, поясняющая принцип работы преобразователя.

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное содержит первичные намагничивающие обмотки 1, 2, расположенные на первом 3 и втором 4 крайнем стержне магнитопровода. На среднем стержне 5, как и на крайних стержнях 3, 4, размещены вторичные обмотки 6, 7, 8, соединенные между собой по схеме "звезда". Первичные обмотки включены между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом 9 для подключения к однофазной сети.

Преобразователь работает следующим образом.

При протекании в первичных обмотках 1, 2 (фиг.1) переменного тока в крайних стержнях под действием соответствующих магнитодвижущих сил (МДС) возбуждаются два магнитных потока 1 и 2 (фиг.2). Фазовый сдвиг между МДС и возбужденным ею магнитным потоком определяется соотношением магнитных сопротивлений на участке магнитной цепи. Если крайние участки магнитной цепи имеют одинаковое сечение и одинаковую длину, то угол потерь можно определять через отношение удельных магнитных сопротивлений как (здесь в числителе индуктивное удельное магнитное сопротивление участка цепи, а в знаменателе активное удельное магнитное сопротивление). Так как у разных электротехнических сталей, из которых изготовлены крайние стержни, удельные магнитные сопротивления различны и подчиняются соотношению



то между МДС первой обмотки F1 и соответствующим ему магнитным потоком 1 угол потерь в стали первого крайнего стержня будет отличаться от угла потерь между МДС F2 и соответствующим магнитным потоком 2 второго крайнего стержня. Благодаря этому между магнитными потоками 1 и 2 в крайних стержнях преобразователя угол сдвига составит 60o. В среднем стержне преобразователя возбуждается суммарный результирующий магнитный поток 3, который определится как:



Возбужденные магнитные потоки индуктируют во вторичных обмотках 6, 7, 8, размещенных на стержнях трансформатора, соответствующие ЭДС, которые по закону электромагнитной индукции будут равны по модулю и иметь следующие фазовые сдвиги:







Для симметричной последовательности и чередования фаз необходимо изменить на 180o фазу ЭДС E1. Эту операцию можно выполнить изменением маркировки зажимов начала и конца вторичной обмотки 6, расположенной на первом стержне 3 магнитопровода (фиг.1), или изменением направления намотки данной обмотки по отношению к двум другим вторичным обмоткам.

Использование указанного преобразователя позволяет эффективно использовать габарит трехфазного электродвигателя при питании его от однофазной сети.

Источники информации

1. Авторское свидетельство 665376, Н 02 М 5/14, 1979 г.

2. Патент Российской Федерации 2047262, Н 02 М 5/14, 1995 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, содержащий трехстержневой трансформатор с тремя вторичными обмотками, расположенными на каждом из стержней и соединенными между собой по схеме "звезда", и двумя первичными обмотками, расположенными на крайних стержнях и соединенными между собой последовательно-встречно и последовательно с выводом для подключения сети, отличающийся тем, что крайние стержни выполнены из электротехнических сталей, для которых отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению первого крайнего стержня и отношение удельного индуктивного магнитного сопротивления к удельному активному магнитному сопротивлению второго крайнего стержня связаны выражением



где X1, X2 - удельные индуктивные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайних стержней;

R1, R2 - удельные активные магнитные сопротивления соответственно первого и второго крайних стержней.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru