RU181495U1 - Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное - Google Patents
Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное Download PDFInfo
- Publication number
- RU181495U1 RU181495U1 RU2018113567U RU2018113567U RU181495U1 RU 181495 U1 RU181495 U1 RU 181495U1 RU 2018113567 U RU2018113567 U RU 2018113567U RU 2018113567 U RU2018113567 U RU 2018113567U RU 181495 U1 RU181495 U1 RU 181495U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- transformer
- load
- network
- voltage
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
- H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
- H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers
- H01F30/14—Two-phase, three-phase or polyphase transformers for changing the number of phases
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/10—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using transformers
- H02M5/14—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using transformers for conversion between circuits of different phase number
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при включении трехфазной электрической нагрузки в однофазную сеть, например, для различных систем электропривода с электрической машиной, трехфазную обмотку которой необходимо подключить к однофазной сети.Целью полезной модели является создание устройства для включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, при котором к трехфазной нагрузке будет приложено трехфазное симметричное напряжение с уменьшенным содержанием высших гармоник.Устройство состоит из выпрямителя со сглаживающим фильтром, который подключается к однофазной сети, автономного инвертора, к выходу которого подключается первичная обмотка однофазного трансформатора, один вывод вторичной обмотки трансформатора соединяется с одним выводом однофазной сети, ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и двум выводам однофазной сети подключается трехфазная нагрузка.Несинусоидальность напряжения на трехфазной нагрузке значительно уменьшается за счет подключения трансформатора между инвертором и нагрузкой.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при включении трехфазной электрической нагрузки в однофазную сеть.
Такие устройства находят применение, например, вместо электромеханических фазорасщепителей на электроподвижном составе для подключения вспомогательных трехфазных двигателей, для трехфазных двигателей бытового электроинструмента (столярные, деревообрабатывающие станки, насосы), некоторые из таких схем рассмотрены в [1-3].
Известен преобразователь однофазного напряжения в трехфазное (патент на изобретение РФ №2061993, МПК Н04М 5/14) [1]. Рассматриваемое устройство содержит несколько дросселей, конденсаторов, коммутационных аппаратов соединенных между собой. Недостатком такого устройства является большое количество дросселей, конденсаторов, коммутационных аппаратов и, следовательно, большие массогабаритные показатели, также сложность подбора параметров элементов схемы для обеспечения симметричной трехфазной системы напряжений.
Известен преобразователь электрической энергии трех- и однофазных напряжений и токов (варианты) (патент на изобретение РФ №233563 МПК H01F 30/14) [2]. Устройство содержит трансформаторы, несколько блоков балластных индуктивных и емкостных элементов. Недостатком такого устройства является большое количество элементов, что усложняет преобразователь и снижает его надежность.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является преобразователь однофазного напряжения в многофазное (патент на изобретение СССР №256051, МПК Н02m) [3]. Рассматриваемый преобразователь состоит из однофазного трансформатора, выпрямителя со сглаживающим фильтром и автономного инвертора, один вывод автономного инвертора подключен к средней точке одной из обмоток однофазного трансформатора, другой вывод инвертора и два вывода однофазной сети подключаются к трехфазной нагрузке. Недостатком такого устройства является наличие вывода средней точки однофазного трансформатора, что усложняет его конструкцию, а также формирование несинусоидального напряжения между выводами однофазной сети и выводом инвертора напряжения, которое прикладывается к трехфазной нагрузке.
Цель полезной модели - создание устройства для включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, при котором к трехфазной нагрузке будет приложено трехфазное симметричное напряжение с уменьшенным содержанием высших гармоник.
Технический результат обеспечивается за счет подключения однофазного трансформатора к выходу автономного инвертора. Также осуществляется упрощение конструкции однофазного трансформатора за счет устранения средней точки обмотки трансформатора.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного устройства для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное, на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая создание системы трехфазного симметричного напряжения на трехфазной нагрузке.
На фиг. 1 вход выпрямителя 2 подключен к однофазной сети 1, а выход через сглаживающий фильтр 3 подключен ко входу однофазного инвертора 4, к выходу которого подключена первичная обмотка однофазного трансформатора 5, один вывод вторичной обмотки трансформатора 5 соединяется с одним выводом однофазной сети 1, ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора 5 и двум выводам однофазной сети 1 подключается трехфазная нагрузка 6.
Напряжение однофазной сети 1 приложено к выпрямителю 2, на конденсаторе сглаживающего фильтра 3 формируется постоянное напряжение, которое поступает на вход автономного инвертора напряжения 4. Управление полупроводниковыми ключами инвертора позволяет обеспечить на первичной обмотке трансформатора последовательность прямоугольных импульсов, скважность которых изменяется по синусоидальному закону во времени (широтно-импульсная модуляция). При этом можно изменять начальную фазу формируемого напряжения на первичной обмотке трансформатора 5 относительно напряжения однофазной сети от 0 до 360 градусов.
Закон изменения магнитного потока в сердечнике трансформатора связан с формой приложенного напряжения к первичной обмотке через интегрирование. При приложении к первичной обмотке трансформатора последовательности прямоугольных импульсов с переменной шириной, скважность которых изменяется по синусоидальному закону, в сердечнике трансформатора будет магнитный поток, изменяющийся практически по синусоидальному закону. Во вторичной обмотке будет также наводиться синусоидальная ЭДС с заданной инвертором начальной фазой относительно напряжения однофазной сети.
На фиг. 2 показана векторная диаграмма, поясняющая работу устройства. Для обеспечения симметричного трехфазного напряжения на нагрузке необходимо с помощью однофазного автономного инвертора в точке С относительно точки В (обозначено UШИМ см. фиг. 1) обеспечить синусоидальное напряжение с амплитудным значением равным напряжению однофазной сети и с начальной фазой опережающей (отстающей от) напряжение однофазной сети 
на 60 градусов (вектор 
на фиг. 2).
Геометрическая разность векторов напряжений 
и 
равна вектору напряжения 
(см. фиг. 2). Вектор 
равен вектору - , т.е. вектора напряжений 
и 
находятся в противофазе (см. фиг. 2).
Таким образом, к каждой фазе трехфазной нагрузки, соединенной в схему «треугольник», будет приложены напряжения с одинаковыми амплитудными значениями и со сдвигом на 120 градусов (см. фиг. 2).
Достоинства преобразователя в том, что на выходе преобразователя значительно уменьшается несинусоидальность напряжения, подключаемого к трехфазной нагрузке.
Устройство может быть использовано для различных систем электропривода с трехфазной электрической машиной, трехфазную обмотку которой необходимо подключить к однофазной электрической сети.
Источники информации:
1. Пат. RU(11) 2061993 (13) С1 МПК Н04М 5/14. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / В.С. Синев. - №94 94033556; Заявлено 13.09.1994; Опубл. 10.06.1996.
2. Пат. RU(11) 233563 (13) С1 МПК H01F 30/14. Преобразователь электрической энергии трех- и однофазных напряжений и токов (варианты) / М.А. Ермилов, Ю.М. Куприянович, Ф.М. Ермилов. - №2007104522/09; Заявлено 07.02.2007; Опубл. 10.09.2008. Бюл. №25.
3. Пат. СССР 256051 МПК Н02m. Преобразователь однофазного напряжения в многофазное / Е.Я. Бухштабер. - №1079330/24-7; Заявлено 27.05.1966; Опубл. 04.11.1969. Бюл. №34.
Claims (1)
- Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное, состоящий из однофазного трансформатора, выпрямителя со сглаживающим фильтром и автономного инвертора, отличающийся тем, что первичная обмотка однофазного трансформатора подключена к выходу инвертора, один вывод вторичной обмотки трансформатора соединяется с одним выводом однофазной сети, ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и двум выводам однофазной сети подключается трехфазная нагрузка.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113567U RU181495U1 (ru) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113567U RU181495U1 (ru) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181495U1 true RU181495U1 (ru) | 2018-07-17 |
Family
ID=62915137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018113567U RU181495U1 (ru) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181495U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU200551U1 (ru) * | 2020-06-18 | 2020-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3527995A (en) * | 1967-04-12 | 1970-09-08 | Harris Intertype Corp | Single-phase to polyphase conversion system |
| SU1398049A2 (ru) * | 1986-08-18 | 1988-05-23 | А.Ф.Березовский и В.Н.Бегунов | Преобразователь однофазного напр жени в трехфазное |
| RU2081498C1 (ru) * | 1994-03-28 | 1997-06-10 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное |
| RU2192088C1 (ru) * | 2001-08-29 | 2002-10-27 | Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия | Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное |
| CN101442263B (zh) * | 2007-09-05 | 2011-10-05 | Abb公司 | 单相到三相的转换器 |
-
2018
- 2018-04-13 RU RU2018113567U patent/RU181495U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3527995A (en) * | 1967-04-12 | 1970-09-08 | Harris Intertype Corp | Single-phase to polyphase conversion system |
| SU1398049A2 (ru) * | 1986-08-18 | 1988-05-23 | А.Ф.Березовский и В.Н.Бегунов | Преобразователь однофазного напр жени в трехфазное |
| RU2081498C1 (ru) * | 1994-03-28 | 1997-06-10 | Азово-Черноморский Институт Механизации Сельского Хозяйства | Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное |
| RU2192088C1 (ru) * | 2001-08-29 | 2002-10-27 | Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия | Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное |
| CN101442263B (zh) * | 2007-09-05 | 2011-10-05 | Abb公司 | 单相到三相的转换器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU200551U1 (ru) * | 2020-06-18 | 2020-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2320550A1 (en) | Power transformer and power converter incorporating same | |
| JP6289825B2 (ja) | 発電機励磁装置および電力変換システム | |
| RU2007102294A (ru) | Многофазная преобразовательная схема с малым содержанием высших гармоник | |
| US3573602A (en) | Three-phase inverter | |
| JP2008178180A (ja) | 整流回路 | |
| US8199542B2 (en) | Method and device for creating a direct voltage or a direct current | |
| RU181495U1 (ru) | Преобразователь однофазного напряжения в симметричное трехфазное | |
| Chivite-Zabalza et al. | A passive 36-pulse AC–DC converter with inherent load balancing using combined harmonic voltage and current injection | |
| US20160126857A1 (en) | Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage | |
| Cougo et al. | Impact of PWM methods and load configuration in the design of intercell transformers used in parallel three-phase inverters | |
| JP6065375B2 (ja) | 電力変換装置及びこれを用いた系統連系システム | |
| KR20240121889A (ko) | 전원 회로 및 그 용도 | |
| RU200551U1 (ru) | Устройство для преобразования однофазного напряжения в симметричное трехфазное | |
| Chivite-Zabalza et al. | A simple, passive 24-pulse ac-dc converter with inherent load balancing using harmonic voltage injection | |
| US3519915A (en) | High-frequency sine-wave static inverter | |
| JP5575424B2 (ja) | 同期発電機 | |
| JP2020022300A (ja) | ６相交流発電機、３相−６相変換トランス、および直流給電システム | |
| US1979699A (en) | Balance coil | |
| RU115134U1 (ru) | Система стабилизации напряжения переменного тока | |
| RU2686301C1 (ru) | Шунтирующий реактор с комбинированным возбуждением (варианты) | |
| SU1543517A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нное | |
| RU2658312C1 (ru) | Способ построения системы управления трехфазным мостовым выпрямителем и трехфазным регулятором переменного напряжения и устройство для его реализации | |
| SU974515A1 (ru) | Бесконтактный синхронный генератор | |
| RU2641314C1 (ru) | Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора | |
| SU832678A1 (ru) | Стабилизированный преобразовательпЕРЕМЕННОгО НАпР жЕНи B пОСТО ННОЕ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190414 |