×
20.01.2018
218.016.1150

Устройство симметрирования напряжения сети при обрыве двух любых фаз

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение качества напряжения сети при обрыве двух любых фаз. Устройство содержит клеммы сети, три реле минимального напряжения с двумя замыкающими и одним размыкающим контактами, контролирующие напряжение в фазах сети по отдельности, фазообразующее устройство, и клеммы для подключения нагрузки, трехфазное реле контроля всех фаз одновременно, снабженное одним трехфазным замыкающим контактом и одним трехфазным размыкающим контактом. Фазообразующее устройство выполнено в виде преобразователя числа фаз по типу электрической машины с заторможенным ротором, содержащим входную часть, составленную из первой и второй обмоток, и конденсатор, причем указанные обмотки размещены в пазах внутреннего сердечника, и выходную часть, содержащую внешний, соосный внутреннему, сердечник, в пазах которого размещена выходная трехфазная обмотка, соединенная в звезду, а из размыкающих и замыкающих контактов трех реле минимального напряжения выполнена параллельная цепь, содержащая три ветви. Началом каждой ветви является фаза, середину составляет последовательное соединение размыкающих контактов реле соседних фаз и замыкающего контакта реле собственной фазы, а концом каждой ветви является общая точка соединения всех ветвей, при этом конец первой обмотки входной части преобразователя числа фаз соединен с началом второй обмотки, а их общая точка соединена с нулевым проводом, конец второй обмотки соединен с вторым выводом конденсатора, первый выход которого подключен к началу первой обмотки, а их общая точка соединена с общей точкой соединения всех ветвей. Замыкающий контакт трехфазного реле включен в рассечку всех фаз сети между клеммами сети и клеммами для подключения нагрузки, а размыкающий контакт указанного реле включен между выводами трехфазной обмотки выходной части преобразователя числа фаз и клеммами для подключения нагрузки, соответственно. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электроснабжения объектов в качестве устройства симметрирования напряжения сети при обрыве двух любых фаз.

Известно устройство симметрирования напряжения, содержащее клеммы сети, три реле минимального напряжения с размыкающими и замыкающими контактами и контролирующие напряжение в фазах А, В и С сети, компенсирующие конденсаторы, каждый из которых включен последовательно с размыкающими контактами соответствующего реле между одноименной фазой источника питания и три фазосдвигающих дросселя, каждый из которых включен между фазой источника питания и одноименной клеммой для подключения трехфазной нагрузки и зашунтирован между последовательно соединенными замыкающими контактами реле соседних фаз, три фазокомпенсационных конденсатора, включенных последовательно с фазосдвигающими дросселями между фазосдвигающими дросселями и соответствующими клеммами нагрузки, при этом каждый фазокомпенсационный конденсатор зашунтирован параллельно включенными замыкающими контактами реле минимального напряжения соседних фаз [1]. Данное устройство нашло широкое применение в системах электроснабжения различных объектов ввиду высокого быстродействия восстановления напряжения, однако схема сложна из-за большого числа элементов, обеспечивающих амплитудную и фазовую симметрию. Кроме того, элементы схемы не влияют на качество напряжения сети и гармоники на входе устройства беспрепятственно проходят на клеммы для подключения потребителей.

Техническим результатом изобретения является повышение качества напряжения сети.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройство симметрирования напряжения сети, содержащее клеммы сети, три реле минимального напряжения с замыкающими и размыкающими контактами и контролирующие напряжение в фазах А, В и С сети по отдельности, фазообразующее устройство, и клеммы для подключения нагрузки, введено трехфазное реле контроля всех фаз одновременно, снабженное одним трехфазным замыкающим контактом и одним трехфазным размыкающим контактом, фазообразующее устройство выполнено в виде преобразователя числа фаз по типу электрической машины с заторможенным ротором, содержащим входную часть, составленную из первой и второй обмоток, и конденсатор, причем указанные обмотки размещены в пазах внутреннего сердечника, и выходную часть, содержащую внешний, соосный внутреннему, сердечник, в пазах которого размещена выходная трехфазная обмотка, соединенная в звезду, а из размыкающих и замыкающих контактов трех реле минимального напряжения сформированы три ветви, началом каждой ветви является соответствующая фаза, подключенная к последовательно соединенным размыкающим контактам реле минимального напряжения соседних фаз и замыкающему контакту реле минимального напряжения этой фазы, а концом каждой ветви является общая точка соединения всех ветвей, при этом конец первой обмотки входной части преобразователя числа фаз соединен с началом второй обмотки, а их общая точка соединена с нулевым проводом 0, конец второй обмотки соединен с вторым выводом конденсатора и с общей точкой соединения всех ветвей, первый вывод конденсатора подключен к началу первой обмотки, причем каждая фаза замыкающего контакта трехфазного реле включена в рассечку фазы сети между клеммой сети и клеммой для подключения нагрузки, а каждая фаза размыкающего контакта трехфазного реле включена между соответствующими выводами трехфазной обмотки выходной части преобразователя числа фаз и клеммами для подключения нагрузки, соответственно.

Принципиальная электрическая схема устройства показана на чертеже.

Устройство содержит клеммы сети А, В, С и 0, первое 1, второе 2 и третье 3 реле минимального напряжения для контроля напряжения в каждой фазе, соответственно, причем реле 1 содержит замыкающий контакт 1-1 и размыкающие контакты 1-2 и 1-3, реле 2 содержит замыкающий контакт 2-2 и размыкающие контакты 2-1 и 2-3, реле 3 содержит замыкающий контакт 3-3 и размыкающие контакты 3-1 и 3-2; трехфазное реле 4, содержащее трехфазные замыкающие контакты 4-1 и трехфазные размыкающие контакты 4-2; преобразователь числа фаз 5, выполненный по типу электрической машины с заторможенным ротором и содержащий входную часть 5-1, содержащую первую обмотку 6 с началом 6-1 и концом 6-2, вторую обмотку 7 с началом 7-1 и концом 7-2 и конденсатор 8 с первым выводом 8-1 и вторым выводом 8-2, причем указанные обмотки размещены в пазах внутреннего сердечника (не показан), и выходную часть 5-2, содержащую внешний, соосный внутреннему, сердечник (не показан), в пазах которого размещена выходная трехфазная обмотка 9, соединенная в звезду и клеммы для подключения нагрузки 10, причем клеммы сети А, В, С и 0 подключены к внешнему источнику (не показан), реле 1 включено между фазой А и нулевым проводом 0, реле 2 включено между фазой В и нулевым проводом 0, реле 3 включено между фазой С и нулевым проводом 0, реле 4 подключено к фазам А, В и С одновременно, замыкающие контакты 4-1 реле 4 включены в рассечки фаз между клеммами сети А, В, С и 0 и клеммами для подключения нагрузки 10, начало 6-1 первой обмотки во входной части 5-1 преобразователя числа фаз 5 соединено с первым выходом 8-1 конденсатора 8 и с общей точкой 11 первой (не обозначена), второй (не обозначена) и третьей (не обозначена) ветвей, причем первая ветвь образована фазой А и последовательно соединенными: размыкающим контактом 2-1 реле 2, размыкающим контактом 3-1 реле 3 и замыкающим контактом 1-1 реле 1; вторая ветвь образована фазой В и последовательно соединенными: размыкающим контактом 3-2 реле 3, размыкающим контактом 1-2 реле 1 и замыкающим контактом 2-2 реле 2; третья ветвь образована фазой С и последовательно соединенными: размыкающим контактом 1-3 реле 1, размыкающим контактом 2-3 реле 2 и замыкающим контактом 3-3 реле 3, конец 6-2 первой обмотки в входной части 5-1 преобразователя числа фаз 5 соединен с началом 7-1 второй обмотки 7, а конец 7-2 указанной обмотки соединен с выводом 8-2 конденсатора 8, при этом общая точка соединения конца 6-2 обмотки 6 и начало 7-1 обмотки 7 соединена с нулевым проводом 0, обмотка 9 выходной части 5-2 преобразователя числа фаз 5 подключена к фазам А, В и С с помощью фаз размыкающих контактов 4-2 реле 4. Все элементы схемы устройства серийно выпускаются отечественной промышленностью. Первая 6 и вторая 7 обмотки входной части 5-1 преобразователя числа фаз 5 сдвинуты в пространстве на угол π/2, а конденсатор 8 обеспечивает сдвиг во времени между токами указанных обмоток также на угол π/2, чем и обеспечивается создание кругового вращающегося магнитного поля [2].

Устройство работает следующим образом.

При включении внешнего источника на клеммах сети А, В, С и 0 появляется напряжение, под действием которого срабатывают реле минимального напряжения 1, 2, 3 и трехфазное реле 4, в результате чего размыкающие контакты 1-2, 1-3 реле 1; размыкающие контакты 2-1, 2-3 реле 2; размыкающие контакты 3-1, 3-3 реле 3 разомкнутся, а замыкающие контакты 1-1 реле 1, 2-2 реле 2 и 3-3 реле 3 замкнутся, однако напряжение на обмотке 6 входной части 5-1 преобразователя числа фаз 5 будет отсутствовать и преобразователь числа фаз будет в обесточенном состоянии. Кроме того, срабатывание реле 4 обеспечит включение замыкающих контактов 4-1 и отключение размыкающих контактов 4-2, что отключит обмотку 9 выходной части 5-2 преобразователя числа фаз 5 от клемм для подключения нагрузки 10. При пропадании напряжения на двух любых клеммах сети А, В; В, С или С, А, например А и В, сработает только реле 3, тогда напряжение фазы С обеспечит протекание тока через размыкающие контакты 1-3 реле 1 и 2-3 реле 2 и замыкающий контакт 3-3 реле 3 и общую точку 11 параллельной цепи и обмотки 6 и 7 входной части 5-1 преобразователя числа фаз 5, что создаст в входной части 5-1 указанного преобразователя фаз 5 круговое вращающееся магнитное поле (КВМП), магнитные силовые линии пересекают витки фаз обмотки 9 в выходной части 5-2 преобразователя числа фаз 5 и наводят в них ЭДС, которые и используются для питания потребителей. Поскольку конструкция выходной части 5-2 преобразователя числа фаз подобна статору синхронного генератора, то ЭДС фазы обмотки 9 можно определить по формуле

где ƒ - частота сети; w - число витков фазы; ф - магнитный поток; к0 - обмоточный коэффициент.

По определению обмоточный коэффициент зависит от коэффициента распределения кр и коэффициента укорочения ку, т.е.

где кск - коэффициент скоса пазов, применяемый в случаях когда, внутренний и внешний сердечники снабжены пазами.

Введение указанных коэффициентов и их выбор подробно описаны в [3], а от величины обмоточного коэффициента зависит качество выходного напряжения независимо от числа гармоник в напряжении сети.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при обрыве двух фаз работоспособность сети восстанавливается при меньшем числе элементов, а качество выходного напряжения значительно превышает качество напряжения сети, чем и достигается поставленный результат.

Источники информации

1. Патент на изобретение РФ Н02М 5/14, H02J 9/06 №2122273. Устройство для симметрирования неполнофазных режимов. / Н.П. Кириллов, В.В. Гудков, А.В. Катаржин, А.И. Комаров. Опубл. 20.11.1998.

2. Юферев Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. М.: ВШ., 1988, стр. 74…77, рис. 3.11.

3. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М.: Энергия, 1990, стр. 228…237.

Устройство симметрирования напряжения сети, содержащее клеммы сети, три реле минимального напряжения с размыкающими и замыкающими контактами и контролирующее напряжение в фазах А, В и С сети по отдельности, фазообразующее устройство и клеммы для подключения нагрузки, отличающееся тем, что введено трехфазное реле контроля всех фаз одновременно, снабженное одним трехфазным замыкающим контактом и одним трехфазным размыкающим контактом, фазообразующее устройство выполнено в виде преобразователя числа фаз по типу электрической машины с заторможенным ротором, содержащее входную часть, составленную из первой и второй обмоток, и конденсатора, причем указанные обмотки размещены в пазах внутреннего сердечника, и выходную часть, содержащую внешний, соосный внутреннему, сердечник, в пазах которого размещена выходная трехфазная обмотка, соединенная в звезду, а из замыкающих и размыкающих контактов трех реле минимального напряжения сформированы три ветви, началом каждой ветви является соответствующая фаза, подключенная к последовательно соединенным размыкающим контактам реле минимального напряжения соседних фаз и замыкающему контакту реле минимального напряжения этой фазы, а концом каждой ветви является общая точка соединения всех ветвей, при этом конец первой обмотки входной части преобразователя числа фаз соединен с началом второй обмотки, а их общая точка соединена с нулевым проводом 0, конец второй обмотки соединен с вторым выводом конденсатора и с общей точкой соединения всех ветвей, первый вывод конденсатора подключен к началу первой обмотки, причем каждая фаза замыкающего контакта трехфазного реле включена в рассечку фазы сети между клеммой сети и клеммой для подключения нагрузки, а каждая фаза размыкающего контакта трехфазного реле включена между соответствующими выводами трехфазной обмотки выходной части преобразователя числа фаз и клеммами для подключения нагрузки, соответственно.
Устройство симметрирования напряжения сети при обрыве двух любых фаз
Устройство симметрирования напряжения сети при обрыве двух любых фаз
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 110.
27.01.2013
№216.012.2158

Ротор асинхронного двигателя с добавочным сопротивлением обмотки

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве ротора асинхронного двигателя с регулируемой величиной пускового тока. Предлагаемый ротор содержит короткозамкнутую обмотку и вал, на торце которого установлен датчик скорости, содержащий два двухполярных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474037
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.01.2014
№216.012.95e3

Устройство гарантированного питания

Изобретение относится к области электротехники может быть использовано в качестве установки гарантированного питания переменным током трехфазных потребителей, не допускающих перерывов в электроснабжении. Технический результат заключается в снижении перерыва в электроснабжении потребителей при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504065
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.08.2014
№216.012.ea7f

Устройство для симметрирования напряжений кабеля

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано в качестве устройства симметрирования напряжений кабеля при обрыве любой его фазы. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. Для этого заявленное устройство содержит первую, вторую, третью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525839
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.02.2015
№216.013.2d43

Устройство контроля, восстановления и симметрирования напряжения фаз

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении мощности устройства. Для этого заявленное устройство содержит клеммы фаз сети, три предохранителя, выпрямитель, контактор с размыкающими и замыкающими контактами, три реле управления с размыкающими и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543055
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.342f

Устройство для восстановления напряжения в оборванной фазе кабеля

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей автономных объектов при обрыве фазы кабеля. Устройство содержит клеммы кабеля, три реле контроля напряжения, каждое из которых снабжено одним размыкающим и двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544834
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.05.2015
№216.013.4898

Устройство восстановления и симметрирования напряжения кабеля при обрыве жилы

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в возможности задания требуемого времени восстановления напряжения. Для этого заявленное устройство содержит клеммы кабеля А, В, С, три реле постоянного тока контроля фаз, каждое из которых содержит источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550091
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.05.2015
№216.013.4d7d

Устройство восстановления и симметрирования напряжений при обрыве двух фаз сети

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении быстродействия и мощности устройства. Для этого заявленное устройство содержит клеммы сети, три реле напряжения с ускорением при срабатывании и отпускании с замыкающими и размыкающими контактами, семь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551351
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.08.2016
№216.015.524f

Шахтное сооружение повышенной защищенности

Изобретение относится к области фортификации и может быть использовано в качестве шахтного сооружения повышенной защищенности для объектов, заглубленных в грунт. Сооружение содержит ствол шахты, выполненный в виде усеченного конуса, верхнее основание которого является входом в шахту, а нижнее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594011
Дата охранного документа: 10.08.2016
25.08.2017
№217.015.9dbe

Многоканальный приемник с кодовым разделением каналов для приема квадратурно-модулированных сигналов повышенной структурной скрытности

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, призванных функционировать в условиях радиоэлектронной борьбы. Технический результат - обеспечение надежного приема сигналов с высокой структурной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610836
Дата охранного документа: 16.02.2017
25.08.2017
№217.015.abe6

Установка бесперебойного питания объекта

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение выравнивания напряжений. Установка содержит первый канал электроснабжения, образованный клеммами сети (1), линиями электропередачи, автоматом включения резерва и клеммами для подключения нагрузки, и второй канал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612196
Дата охранного документа: 03.03.2017
Показаны записи 1-10 из 70.
10.01.2014
№216.012.95e3

Устройство гарантированного питания

Изобретение относится к области электротехники может быть использовано в качестве установки гарантированного питания переменным током трехфазных потребителей, не допускающих перерывов в электроснабжении. Технический результат заключается в снижении перерыва в электроснабжении потребителей при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504065
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.08.2014
№216.012.ea7f

Устройство для симметрирования напряжений кабеля

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано в качестве устройства симметрирования напряжений кабеля при обрыве любой его фазы. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. Для этого заявленное устройство содержит первую, вторую, третью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525839
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.02.2015
№216.013.2d43

Устройство контроля, восстановления и симметрирования напряжения фаз

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении мощности устройства. Для этого заявленное устройство содержит клеммы фаз сети, три предохранителя, выпрямитель, контактор с размыкающими и замыкающими контактами, три реле управления с размыкающими и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543055
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.03.2015
№216.013.342f

Устройство для восстановления напряжения в оборванной фазе кабеля

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей автономных объектов при обрыве фазы кабеля. Устройство содержит клеммы кабеля, три реле контроля напряжения, каждое из которых снабжено одним размыкающим и двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544834
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.05.2015
№216.013.4898

Устройство восстановления и симметрирования напряжения кабеля при обрыве жилы

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в возможности задания требуемого времени восстановления напряжения. Для этого заявленное устройство содержит клеммы кабеля А, В, С, три реле постоянного тока контроля фаз, каждое из которых содержит источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550091
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.05.2015
№216.013.4d7d

Устройство восстановления и симметрирования напряжений при обрыве двух фаз сети

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении быстродействия и мощности устройства. Для этого заявленное устройство содержит клеммы сети, три реле напряжения с ускорением при срабатывании и отпускании с замыкающими и размыкающими контактами, семь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551351
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.08.2016
№216.015.524f

Шахтное сооружение повышенной защищенности

Изобретение относится к области фортификации и может быть использовано в качестве шахтного сооружения повышенной защищенности для объектов, заглубленных в грунт. Сооружение содержит ствол шахты, выполненный в виде усеченного конуса, верхнее основание которого является входом в шахту, а нижнее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594011
Дата охранного документа: 10.08.2016
25.08.2017
№217.015.9dbe

Многоканальный приемник с кодовым разделением каналов для приема квадратурно-модулированных сигналов повышенной структурной скрытности

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, призванных функционировать в условиях радиоэлектронной борьбы. Технический результат - обеспечение надежного приема сигналов с высокой структурной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610836
Дата охранного документа: 16.02.2017
25.08.2017
№217.015.abe6

Установка бесперебойного питания объекта

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение выравнивания напряжений. Установка содержит первый канал электроснабжения, образованный клеммами сети (1), линиями электропередачи, автоматом включения резерва и клеммами для подключения нагрузки, и второй канал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612196
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ade6

Способ моделирования целевых программ создания технических систем

Изобретение относится к области моделирования процессов создания технических систем. Согласно способу моделирования целевых программ создания технической системы осуществляют моделирование формирования базы данных объектов групп «Цели», «Исполнители», «Задачи», «Техническая система», «Ресурсы»,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612462
Дата охранного документа: 09.03.2017
+ добавить свой РИД