×
23.04.2020
220.018.1814

Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразователя напряжения для питания промышленных установок, электротехнических устройств и различных технологических комплексов. Техническим результатом изобретения является получение многофазной системы напряжений из однофазного питающего напряжения с улучшенными энергетическими показателями и расширенными функциональными возможностями. Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем содержит шестифазную вторичную обмотку и две намотанные на тороидальном сердечнике фазные первичные обмотки, сдвинутые в пространстве на 90°. При этом первая первичная обмотка подключена к выходу первого мостового однофазного инвертора напряжения, вторая первичная обмотка подключена к выходу второго однофазного мостового инвертора напряжения. Первый и второй инверторы напряжения выполнены с широтно-импульсной модуляцией, их выходные напряжения сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°, а их входы объединены и подключены к источнику постоянного напряжения. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротехники, в частности преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропривода и электроснабжения.

Известен двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем (патент RU 2333562, МПК H01F 30/14, опубл. 10.09.2008 в Бюл. №25), который можно принять за близкий аналог по признаку формирования кругового магнитного поля при помощи двухфазной системы напряжений. Он содержит четыре первичные обмотки, расположенные на тороидальном сердечнике, балластные резистор и индуктивность и многофазные вторичные обмотки. Для получения вращающегося магнитного поля первая, вторая и третья, четвертая обмотки расположены друг относительно друга на тороидальном магнитном сердечнике со сдвигом на 90°. Количество витков первой и четвертой обмоток больше в два раза, чем второй и третьей.

Недостатком данного трансформатора является, невысокие энергетические показатели, из-за несимметричного исполнения первичных обмоток.

За прототип взят двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем (патент RU 191500, МПК: H01F 38/18, H01F 30/14, опубл. 08.08.2019 в Бюл. №22). Он содержит шестифазную вторичную обмотку и две намотанные на тороидальном сердечнике фазные первичные обмотки, сдвинутые в пространстве на 90°. При этом каждая фазная первичная обмотка содержит две полуобмотки, включенные встречно. Первичные полуобмотки подключены к источнику постоянного напряжения посредством полностью управляемых ключей, коммутация которых между двумя первичными обмотками осуществляется с фазовым сдвигом в 90° и через 180° между полуобмотками каждой первичной обмотки.

К недостаткам прототипа, прежде всего, следует отнести большие искажения токов в первичных обмотках трансформатора и низкие в связи с этим энергетические показатели. Кроме этого, устройство - прототип имеет ограниченные функциональные возможности, связанные с невозможностью регулирования напряжения при подключении его к нерегулируемому источнику питания.

Задачей технического решения является повышение энергетических показателей и расширение функциональных возможностей.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в улучшении формы токов в первичных обмотках трансформатора, достижении вследствие этого, высокого качества кругового вращающегося магнитного поля и снижении у трансформатора магнитных и электрических потерь. Кроме этого, достигается расширение функциональных возможностей за счет возможности одновременного регулирования частоты и действующего значения напряжения в процессе преобразования двухфазной системы напряжения в шестифазную.

Указанный технический результат достигается тем, что первая и вторая фазные первичные обмотки подключены соответственно к выходам первого и второго однофазных мостовых инверторов напряжения, входы которых объединены и подключены к источнику постоянного напряжения, при этом оба однофазных мостовых инвертора напряжения выполнены со 180-градусным алгоритмом управления и широтно-импульсной модуляцией, а их выходные напряжения сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемым к нему графическим материалом, где на фиг. 1 приведена схема двухфазно-шестифазного трансформатора, а на фиг. 2 осциллограммы токов и напряжений на двухфазном входе трансформатора.

На фиг. 1 введены следующие обозначения: 1, 2 - первый и второй однофазные мостовые инверторы напряжения, 3, 4 - зажимы источника постоянного напряжения, 5, 6, 7, 8 - ключи первого инвертора, 9, 10, 11, 12 - ключи второго инвертора, 13, 14 - первая и вторая первичные обмотки, 15 - тороидальный сердечник магнитопровода, 16 - 21 - фазные вторичные обмотки трансформатора. На фиг. 2 показана временная диаграмма управляющих импульсов IGBT-модулей (полностью управляемые транзисторные модули), где Uy1, Uy2 - сигналы управления, подаваемые на ключи первого и второго инвертора соответственно. При этом открытое состояние ключей 5, 6 первого инвертора обеспечивает наличие положительного импульса напряжения в обмотке 13, а открытое состояние ключей 5, 7 - отсутствие напряжения в этой обмотке. Открытое состояние ключей 7, 8 обеспечивает наличие отрицательного импульса напряжения в обмотке 13, открытое состояние ключей 8, 6 - отсутствие напряжения в этой же обмотке. Работа ключей 9, 10, 11, 12 аналогична работе ключей второго инвертора 5, 6, 7, 8 соответственно, но с временным фазовым сдвигом в 90°.

Элементы устройства соединены следующим образом.

Зажимы 3 и 4 трансформатора подключаются к источнику постоянного напряжения. Далее зажим 3 подключается к левым входам первого и второго инверторов, зажим 4 подключается к правым входам первого и второго инверторов. Катушка первой первичной обмотки 13 подключается к выходу первого однофазного мостового инвертора напряжения, катушка второй первичной обмотки 14 подключается к выходу второго однофазного мостового инвертора напряжения.

Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем работает следующим образом. На первую первичную обмотку посредством управления ключами первого инвертора, подаются импульсы постоянного напряжения, которые формируют ток близкий к синусоидальному, сдвинутый на некоторый угол относительно подаваемого напряжения. На вторую первичную обмотку со сдвигом в 90°, относительно момента подачи импульсов на первую первичную обмотку, подаются импульсы постоянного напряжения, которые формируют ток близкий к синусоидальному, сдвинутый на 90° относительно тока на первой первичной обмотке. Таким образом, в сердечнике магнитопровода формируется вращающееся магнитное поле, наводящее в системе вторичной обмотки многофазный ток.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что повышаются энергетические показатели и расширяются функциональные возможности.

Изобретение может быть использовано в качестве вторичных источников питания в системах электроснабжения и электропривода.

Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем, содержащий шестифазную вторичную обмотку и две фазные первичные обмотки, которые намотаны на тороидальный сердечник с пространственным сдвигом 90°, отличающийся тем, что первая и вторая фазные первичные обмотки подключены соответственно к выходам первого и второго однофазных мостовых инверторов напряжения, входы которых объединены и подключены к источнику постоянного напряжения, при этом оба однофазных мостовых инвертора напряжения выполнены со 180-градусным алгоритмом управления и широтно-импульсной модуляцией, а их выходные напряжения сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90°.
Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем
Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем
Двухфазно-шестифазный трансформатор с вращающимся магнитным полем
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 29 items.
22.09.2018
№218.016.89dd

Устройство для включения, выключения и регулирования напряжения трансформаторной подстанции

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроэнергетическим системам, и может быть использовано для трансформаторной подстанции промышленного электроснабжения. Разработано устройство для включения, выключения и регулирования напряжения силовых трансформаторных подстанций под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667481
Дата охранного документа: 20.09.2018
02.02.2019
№219.016.b62c

Устройство для получения непрерывно-литой деформированной заготовки

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке с деформацией металла. Устройство для получения непрерывно-литой деформированной заготовки содержит разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, образованный парой бойков с наклонными и вертикальными участками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678719
Дата охранного документа: 31.01.2019
10.07.2019
№219.017.a969

Адаптируемый к положению естественного источника инфракрасного излучения (солнца) держатель рабочей поверхности солнечного коллектора

Изобретение относится к гелиотехническим устройствам, а именно к адаптируемому к положению естественного источника инфракрасного излучения (Солнца) держателю рабочей поверхности солнечного коллектора. Технический результат заключается в повышении точности ориентации, увеличении количества...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693968
Дата охранного документа: 08.07.2019
08.08.2019
№219.017.bd04

Литейная многослойная оболочковая форма

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье по выплавляемым моделям. Оболочковая форма содержит тонкостенные наружный, облицовочный и промежуточные слои. Промежуточные слои, примыкающие к облицовочному слою, и промежуточные слои, примыкающие к наружному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696788
Дата охранного документа: 06.08.2019
08.08.2019
№219.017.bd0d

Литейная многослойная оболочковая форма

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при литье по выплавляемым моделям. Оболочковая форма содержит тонкостенный наружный, внутренние и облицовочный слои. Облицовочный слой и примыкающие к нему внутренние слои выполнены керамическими. Наружный слой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696787
Дата охранного документа: 06.08.2019
09.08.2019
№219.017.bd5a

Способ гибки тонкостенных труб

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных гнутых труб. Перед гибкой в трубе размещают снег с последующим его уплотнением. Для размещения наполнителя используют трамбующее устройство, с условием уплотнения снега на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696913
Дата охранного документа: 07.08.2019
12.09.2019
№219.017.ca2b

Устройство для получения непрерывнолитой деформируемой заготовки

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при непрерывной разливке металла. Устройство содержит разливочный ковш со стаканом и вертикальный кристаллизатор. Кристаллизатор образован парой боковых бойков (3) с наклонными верхними (4) и нижними (5) участками рабочей поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699889
Дата охранного документа: 11.09.2019
29.02.2020
№220.018.0743

Устройство для включения силового трансформатора

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам энергоснабжения, и может быть использовано в трансформаторных подстанциях для включения силового трансформатора под нагрузкой. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства, его эксплуатации и ремонта,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715047
Дата охранного документа: 26.02.2020
07.06.2020
№220.018.251e

Литейная многослойная оболочковая форма

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении оболочковых форм для литья металлических отливок по выплавляемым моделям. Литейная форма содержит наружный, внутренние и облицовочный слои. Наружный слой и примыкающий к облицовочному внутренний...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722956
Дата охранного документа: 05.06.2020
07.06.2020
№220.018.255c

Способ заливки металла в холодную литейную оболочковую форму

Изобретение относится к литейному производству. Жидкий металл заливают в предварительно прокаленную холодную оболочковую форму. Одновременно с заливкой включают нагревательные элементы, размещенные в опорном наполнителе, и нагревают наружный слой оболочковой формы. Температура нагрева наружного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722955
Дата охранного документа: 05.06.2020
Showing 1-10 of 51 items.
20.02.2013
№216.012.289d

Система автоматической компенсации реактивной мощности и отклонения напряжения с широтно-импульсной модуляцией на высокой стороне трансформаторной подстанции

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении качества напряжения и улучшении энергетических и массогабаритных показателей подстанций. Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор, который включен на высокой стороне подстанции и управляется от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475917
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.11.2013
№216.012.7e91

Способ крепления выработок

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при креплении и ремонте горных выработок. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности крепления за счет применения податливых элементов с большим диапазоном деформирования (вплоть до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498074
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8daa

Способ разработки полезного ископаемого

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке полезного ископаемого с непрерывной доставкой из забоя камеры. Техническим результатом является увеличение эксплуатационной производительности комбайнового комплекса. Транспортировку отбитого комбайном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501949
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.07.2014
№216.012.e433

Способ перетоков электрической энергии в тяговой сети постоянного тока городского электрифицированного транспорта через коммунальную сеть переменного тока

Изобретение относится к области электротехники. Предлагается способ перетоков электрической энергии в тяговой сети постоянного тока городского электрифицированного транспорта через коммунальную сеть переменного тока для улучшения качества напряжения одновременно в обеих сетях. В операции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524209
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.09.2014
№216.012.f8ca

Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529527
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8cb

Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529528
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8cd

Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529530
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8ce

Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529531
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8d0

Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529533
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8d6

Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Так же оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529539
Дата охранного документа: 27.09.2014
+ добавить свой РИД