СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2122255 (13) C1

(51) 6 H01F30/14, H02M5/14 

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

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

(21) Заявка: 97108987/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.05.28 
(45) Опубликовано: 1998.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, 665376 A, 30.05.79. SU, 1683147 A1, 07.10.91. RU, 2047262 C1, 27.01.95. GB, 1362195 A, 31.07.74. WO, 83/01341 A1, 14.04.83. Нейман Л.Р., Калантаров П.Л. Теоретические основы электротехники, ч.II, ГЭИ, -М.-Л. 1959, с.248 - 251, рис.212 - 216. 
(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 

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Изобретение предназначено для питания различной аппаратуры, а также трехфазных электродвигателей от однофазной электросети. Преобразование осуществляется за счет геометрического суммирования векторов электродвижущих сил, индуктируемых во вторичных обмотках, расположенных на крайних стержнях трехстержневого магнитопровода. Для этого в крайних стержнях воз буждаются два магнитных потока от однофазного источника питания, сдвинутых между собой по фазе на 120 эл. град., которые геометрически суммируются в среднем стержне. При этом подключаемую трехфазную нагрузку соединяют по схеме треугольника, а недостающую третью электродвижущую силу получают как вектор, противоположный вектору геометрического сложения двух индуктируемых электродвижущих сил во вторичных обмотках. Технический результат заключается в простоте получения равных по модулю электродвижущих сил во вторичных обмотках. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания 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 создают магнитные потоки в первичных обмотках трансформаторов, возбуждают противодействующий магнитный поток с помощью вторичных дополнительных обмоток, подключенных к конденсаторам, суммируют основной и противодействующий магнитные потоки в магнитопроводах трансформатора и снимают индуктируемые многофазные напряжения с основных обмоток трансформаторов. При этом угол фазового сдвига суммарного магнитного потока изменяют путем последовательно-встречного включения вторичных дополнительных обмоток разных трансформаторов и изменения емкости конденсаторов.

Недостатком данного способа являются сложность его реализации и пониженная надежность.

Известен также способ преобразования однофазного напряжения в трехфазное, принятый за прототип, основанный на возбуждении в крайних стержнях трехстержневого трансформатора двух магнитных потоков, сдвинутых между собой по фазе на 120o, и суммировании в среднем стержне упомянутых потоков, которые индуктируют в каждом из трех вторичных обмоток электродвижущие силы, образующие симметричную трехфазную систему напряжения.

По данному способу реализовано устройство [2], содержащее трехстержневой трансформатор с двумя первичными и тремя вторичными обмотками, соединенными по схеме звезда, при этом первичные обмотки размещены на крайних стернях трансформатора, а одна из них зашунтирована конденсатором.

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

Недостатком устройства, реализующего указанный способ, являются низкая надежность из-за применения конденсатора и перерасход проводникового материала для вторичной обмотки, размещенной на среднем стержне магнитопровода удвоенного сечения.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности способа преобразования однофазного напряжения в трехфазное при питании трехфазной нагрузки, соединенной по схеме треугольника.

Она решается в способе тем, что в крайних стержнях трехстержневого трансформатора возбуждаются два магнитных потока от однофазного источника питания, сдвинутых между собой по фазе на 120 электрических градусов, которые геометрически суммируются в среднем стержне, каждый магнитный поток индуктирует электродвижущие силы во вторичных обмотках, размещенных на крайних стержнях, при этом трехфазную нагрузку соединяют по схеме треугольника, а недостающую третью электродвижущую силу получают как вектор, противоположный вектору геометрического сложения двух индуктируемых электродвижущих сил во вторичных обмотках.

Предлагаемый способ поясняется схемой преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, показанного на фигуре 1, и векторной диаграммой, изображенной на фигуре 2.

На схеме показан трехстержневой трансформатор, на крайних стержня которого размещены две первичные 1, 2 и две вторичные 3, 4 обмотки, одна из первичных обмоток зашунтирована конденсатором 5. Обе первичные обмотки образуют между собой последовательно-встречное соединение и подключены к однофазному источнику питания. Вторичные обмотки присоединены к трехфазной нагрузке, при этом две ветви 6, 7 трехфазной нагрузки присоединены между началом и концом каждой из вторичных обмоток, а третья нагрузочная ветвь 8 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 второй вторичной обмотки 4 объединены.

Способ осуществляется следующим образом.

Под действием первичного однофазного напряжения и фазоповоротного элемента, образованного конденсатором и одной из первичных обмоток, в первичных обмотках начинают протекать токи, сдвинутые между собой на 120 электрических градусов. Каждый ток в крайних стержнях трехстержневого трансформатора возбуждает соответствующий магнитный поток, которые в среднем стержне геометрически суммируются. Возбужденные магнитные потоки индуктируют в вторичных обмотках, размещенных на крайних стержнях трансформатора, электродвижущие силы с фазовым сдвигом 120o. Третью электродвижущую силу получают как вектор, противоположный вектору геометрического сложения 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 трехфазное, работающий следующим образом. Токи, протекающие по обмоткам 1, 2, возбуждают два магнитных потока Ф1 и Ф2, сдвинутых относительно друг друга на 120o и направленных в среднем стержне согласно. Пересекая вторичные обмотки 3, 4, магнитные потоки индуктируют в них соответствующие электродвижущие силы Е1 и Е2. Под действием электродвижущих сил Е1 и Е2 в ветвях нагрузки 6, 8 будут протекать токи, сдвинутые на 120o (при равенстве сопротивлений в нагрузочных ветвях). Ток в нагрузочной ветви 7 будет протекать под действием электродвижущей силы Е3, полученной в результате геометрического суммирования векторов электродвижущих сил Е1 и Е2, как показано на фиг. 2. При равенстве сопротивлений в нагрузочных ветвях, например для асинхронного электродвигателя, ток, протекающий по ветви 7, будет сдвинут относительно двух других токов на 120o.

Использование указанного способа преобразования однофазного напряжения в трехфазное 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, принятые во внимание при составлении заявки

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

2. Авторское свидетельство 1683147, Н 02 M 5/14, G 05 F 3/08, 1991 г. - прототип. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ преобразования однофазного напряжения в трехфазную систему напряжений, основанный на возбуждении в крайних стержнях трехстержневого трансформатора двух магнитных потоков от однофазного источника питания, сдвинутых между собой по фазе на 120 эл. град. и геометрически суммируемых в среднем стержне, последующем индуктировании основными магнитными потоками электродвижущих сил во вторичных обмотках, размещенных на крайних стержнях, отличающийся тем, что подключаемую трехфазную нагрузку соединяют по схеме треугольника, а недостающую третью электродвижущую силу получают как вектор, противоположный вектору геометрического сложения двух индуктируемых электродвижущих сил во вторичных обмотках.

2. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное, содержащий трехстержневой трансформатор, на крайних стержнях которого размещены две первичные и две вторичные обмотки, одна из первичных обмоток зашунтирована конденсатором и подключена с другой первичной обмоткой последовательно-встречно к однофазному источнику питания, вторичные обмотки присоединены к трехфазной нагрузке, отличающийся тем, что две ветви трехфазной нагрузки присоединены между началом и концом каждой из вторичных обмоток, а третья нагрузочная ветвь включена между началом первой вторичной обмотки и концом второй вторичной обмотки, направления намотки которых на стержнях взаимно противоположны, а конец первой вторичной обмотки и начало второй вторичной обмотки объединены.




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