СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИЗ ОДНОФАЗНОГО И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИЗ ОДНОФАЗНОГО И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2131639 (13) C1

(51) 6 H02M5/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - может прекратить свое действие 

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

(21) Заявка: 97115408/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.08.25 
(45) Опубликовано: 1999.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2014714 C1, 15.06.94. RU 2047262 C1, 27.10.95. US 3527995 A, 08.09.70. 
(71) Заявитель(и): Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
(72) Автор(ы): Юндин М.А.; Юндина Н.И. 
(73) Патентообладатель(и): Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
Адрес для переписки: 347720, Зерноград, Ростовской обл., ул.Ленина 21, Азово- Черноморская государственная агроинженерная академия (АЧГАА) 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИЗ ОДНОФАЗНОГО И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Устройство предназначено для энергоснабжения различной аппаратуры, а также трехфазных электродвигателей от однофазной электродвигателей от однофазной электросети. Преобразование осуществляется за счет того, что в среднем стержне трехстержневого трансформатора возбуждают магнитный поток от однофазного источника питания, в одном из крайних стержней возбуждают противодействующий магнитный поток посредством короткозамкнутой обмотки, основным и результирующим магнитными потоками индуктируется электродвижущие силы во вторичных обмотках, размещенных на крайних стержнях, подключаемую нагрузку соединяют по схеме тругольника, а для получения третьей электродвижущей силы геометрически вычитают электродвижущие силы, индуктируемые во вторичных обмотках. Техническим результатом является упрощение и снижение массогабаритных показателей. 2 c.п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании трехфазных источников питания, предназначенных для энергоснабжения различной аппаратуры, а также трехфазных электродвигателей от однофазной электросети.

Известен способ преобразования однофазного напряжения в многофазное, на основе которого реализовано устройство /1/. По данному способу однофазным источником магнитные потоки в первичных обмотках трансформаторов, возбуждают противодействующий магнитный поток в одном из трансформаторов, возбуждают противодействующий магнитный поток в одном из трансформаторов с помощью короткозамкнутой обмотки, суммируют основной и противодействующие магнитные потоки в магнитопроводе трансформатора и снимают три индуктируемые электродвижущие силы со вторичных обмоток трансформаторов.

Недостатком данного способа является лишняя операция, связанная с формированием третьего магнитного потока в среднем стержне, и сложность получения равных по модулю электродвижущих сил во вторичных обмотках.

Недостатком устройства, реализующим указанный способ, является перерасход проводникового материала.

Известен также способ преобразования однофазного напряжения в трехфазное, принятый за прототип, по которому основной магнитный поток возбуждается первичной обмоткой одновременно в трех магнитопроводах, а противодействующие магнитные потоки возбуждаются в двух магнитопроводах при помощи короткозамкнутых обмоток. Индуктируемые электродвижущие силы получают во вторичных обмотках, находящихся на каждом из магнтопроводов.

По данному способу реализовано устройство /2/, содержащее общую первичную обмотку для трех замкнутых магнитопроводов, три вторичные обмотки, расположенные на каждом из магнитопроводов, две короткозамкнутые обмотки, одна из которых охватывает только один магнитопровод, а вторая - два, в том числе и магнитопровод с короткозамкнутой обмоткой.

Недостатком указанного способа является лишняя операция, связанная с формированием третьего магнитного потока в магнитопроводе, что ухудшает коэффициент полезного действия.

Недостатком устройства, реализующим указанный способ, является сложность в изготовлении, завышенные массогабаритные показатели.

Задачей настоящего изобретения является упрощение реализации способа преобразования однофазного напряжения в трехфазное при питании трехфазной нагрузки, соединенной по схеме треугольника, а также снижение массогабаритных показателей самого преобразователя.

Указанная задача решается тем, что в среднем стержне трехстержневого трансформатора возбуждают магнитный поток от однофазного источника питания, в одном из крайних стержней возбуждают противодействующий магнитный поток, посредством короткозамкнутой обмотки, основным и результирующим магнитными потоками индуктируется электродвижущие силы во вторичных обмотках, размещенных на крайних стержнях, подключаемую трехфазную нагрузку соединяют по схеме треугольника, а для получения третьей электродвижущей силы геометрически вычитывают электродвижущие силы, индуктируемые во вторичных обмотках.

Предлагаемый способ поясняется схемой устройства, показанного на фиг. 1, и векторной диаграммой, изображенной на фиг. 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Под действием первичного однофазного напряжения по первичной обмотке 1, размещенной на среднем стержне, протекает ток, возбуждающий магнитный поток, который в крайних стержнях разветвляется на два магнитных потока. Магнитный поток, пересекающий короткозамкнутую обмотку 2, индуктирует в последней электродвижущую силу, под действием которой по короткозамкнутой обмотке циркулирует ток. Ток в короткозамкнутой обмотке возбуждает противодействующий магнитный поток. В результате взаимодействия основного рабочего потока, возбужденного первичной обмоткой, и противодействующего магнитного потока, возбужденного короткозамкнутой обмоткой, в крайнем сердечнике с двумя обмотками образуется результирующий магнитный поток, который будет отставать на угол от второго основного магнитного потока, замыкающего по сердечнику с одной обмоткой. Возбужденные магнитные потоки индуктируют во вторичных обмотках 3 и 4, размещенных на крайних стержнях трансформатора, электродвижущие силы, с фазовым сдвигом . Третью электродвижущую силу получают путем геометрического вычитания двух индуктируемых электродвижущих сил во вторичных обмотках, для чего трехфазную нагрузку соединяют по схеме треугольника и изменяют взаимное направление намотки вторичных обмоток.

Для осуществления способа предложен преобразователь однофазного напряжения в трехфазном, содержащий трехстержневой трансформатор, первичную обмотку 1, размешенную на среднем стержне и присоединенную к однофазному источнику питания, короткозмкнутую обмотку 2, намотанную на одном из крайних стерней, на крайних стержнях размещены вторичные обмотки 3 и 4, к которым подключена трехфазная нагрузка, при этом, две ветви трехфазной нагрузки 5 и 6 присоединены между началом и концом каждой из вторичных обмоток, а третья нагрузочная ветвь 7 включена между началом первой вторичной обмотки 3 и концом второй вторичной обмотки 4, направления намотки которых на стержнях взаимно противоположны, а конец первой вторичной обмотки 3 и начало вторичной обмотки 4 объединены.

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное работает следующим образом.

Ток, протекающий по обмотке 1, возбуждает магнитный поток, который в крайних стержнях преобразователя разветвляется на два магнитных потока. Магнитный поток, пересекающий короткозамкнутую обмотку 2, индуктирует в последней электродвижущую силу, под действием которой, в результате протекания тока, возбуждается противодействующий магнитный поток. Противодействующий магнитный поток вызывает фазовый сдвиг между магнитными потоками Ф1 и Ф2 (фиг. 2) в крайних стержнях преобразователя. Пересекая вторичные обмотки 3 и 4, магнитные потоки индуктируют в них соответствующие электродвижущие силы EI и E2. Под действием электродвижущих сил EI и E2 в ветвях нагрузки 5, 6 будут протекать токи. Ток в нагрузочной ветви 7 будет протекать под действием электродвижущей силы E3, полученной в результате геометрического вычитания векторов электродвижущих сил Е1 и Е2, как показано на фиг.2.

Использование указанного способа получения трехфазного напряжения из однофазного и преобразователя, реализованного в соответствии с данным способом, позволяет эффективно использовать габарит трехфазных электродвигателей при их питании от однофазной сети и существенно уменьшить расход меди и электротехнической стали при изготовлении преобразователя.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации 20472662, H 02 M 5/14, 1995 г.

2. Патент Российской Федерации 2014714, H 02 M 5/14, 1994 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ получения трехфазного напряжения из однофазного, основанный на возбуждении в среднем стержне трехстержневого трансформатора магнитного потока от однофазного источника питания, последующем возбуждении противодействующего магнитного потока в одном из крайних стержней посредством короткозамкнутой обмотки, индуктировании основным и результирующим магнитными потоками электродвижущих сил во вторичных обмотках, размещенных на крайних стержнях, отличающийся тем, что подключаемую трехфазную нагрузку соединяют по схеме треугольника, а для получения третьей электродвижущей силы геометрически вычитают электродвижущие силы, индуктируемые во вторичных обмотках.

2. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, содержащий трехстержневой трансформатор, на крайних стержнях которого размещены вторичные обмотки, к которым подключена трехфазная нагрузка, первичную обмотку, размещенную на среднем стержне и присоединенную к однофазному источнику питания, короткозамкнутую обмотку, намотанную на одном из крайних стержней, отличающийся тем, что две ветви трехфазной нагрузки присоединены между началом и концом каждой из вторичных обмоток, а третья нагрузочная ветвь включена между одним из выводов первой вторичной обмотки и одним из выводов второй вторичной обмотки, другие выводы первой и второй вторичных обмоток объединены, при этом упомянутые вторичные обмотки соединены таким образом, что индуктируемые в них электродвижущие силы вычитаются.




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