УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФАЗ С РЕГУЛИРУЕМОЙ МОЩНОСТЬЮ
PHASE CONVERTER WITH ADJUSTABLE POWER

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для преобразования энергии трехфазной сети в энергию для питания однофазной нагрузки.
Известно устройство для равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, содержащем трансформатор, обмотка которого выполнена с отводами. При этом крайние выводы обмотки трансформатора являются первым и вторым входами устройства, а отвод его обмотки является выходом устройства (Пат. RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020) [1].
Недостатком данного устройства является неизменность его параметров, что не позволяет осуществлять регулирование мощности устройства при изменении мощности подключаемой нагрузки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети, которое содержит трансформатор, обмотка которого выполнена с отводами. При этом крайние выводы обмотки трансформатора являются первым и вторым входами устройства, а отвод обмотки трансформатора является выходом устройства (Пат. RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020) [2].
Недостатком данного устройства также является неизменность его параметров, что не позволяет осуществлять регулирование мощности устройства при изменении мощности подключаемой нагрузки.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющее снижать несимметрию токов и напряжений в трехфазной сети с возможностью регулировать его мощность при изменении тока в линейном проводе.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство дополнительно содержит два магнитных пускателя и скоммутированных с ними два трансформатора, включенных по схеме автотрансформатора, два из которых образуют две ступени мощности. При этом каждая ступень мощности автоматически включается в работу при замыкании силовых контактов соответствующего магнитного пускателя, катушки которых управляются от схемы управления, работающей в функции тока линии. В совокупности устройство позволяет равномерно распределить электрическую нагрузку и исключать несимметрию токов и напряжений в трехфазной сети.
На фиг. изображено устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью, в частности представлена его электрическая схема, в которой приняты следующие обозначения:
1, 2, 3 - входы устройства для подключения фаз трехфазной питающей сети А, В и С, соответственно, 4 и 5 - выходы устройства для подключения однофазной нагрузки, 6 - трансформатор, 7 - понижающий автотрансформатор, 8 - отвод обмотки понижающего автотрансформатора.
Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью состоит из трех трансформаторов T1, Т2, Т3, включенных по схеме автотрансформатора 7, имеющих три фазных вывода 1, 2 и 3. Каждый фазный вывод предназначен для подключения к фазным проводам сети А, В С и соответственно содержит выводы 4 и 5 для подключения однофазной нагрузки. Устройство может функционировать наличии трех фазных проводов питающей трехфазной сети. И при этом наличие нейтрального провода не требуется. Каждый из трансформаторов, включенных по схеме автотрансформатора образует одну ступень мощности устройства, из которых один трансформатор всегда в работе. К первой ступени мощности автоматически подключается второй трансформатор, включенный по схеме автотрансформатора Т2. При возрастании потребляемой мощности однофазной нагрузки мощность устройства увеличивается. Это достигается путем автоматического подключения дополнительных, одного или двух, трансформаторов, включенных по схеме автотрансформатора к электрической сети. Предлагаемое устройство полностью отключается от сети автоматическим выключателем QF при достижении тока в линейном проводе нулевых значений.
Принцип работы устройства следующий. Катушка магнитного пускателя (не показана) с контактами КМ1 получит питание при достижении установленного тока срабатывания. После этого магнитный пускатель замыкает свои силовые контакты КМ1 и в работу включается первая ступень мощности устройства. Она отключается автоматически после снижения тока в линии. При этом катушка магнитного пускателя КМ1 теряет питание и его силовые контакты размыкаются. Подключение второй ступени мощности устройства происходит при достижении установленного тока срабатывания аналогично первой ступени. При этом катушка магнитного пускателя КМ2 получает питание. После этого магнитный пускатель замыкает свои силовые контакты КМ2. Отключение от сети второй ступени мощности устройства происходит после снижения тока уставки в линии.
Таким образом, мощность устройства саморегулируется в функции тока линейного провода, а его параметры изменяются в зависимости от уровня потребляемой мощности нагрузки, установившейся в данный момент времени.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ
1. Патент RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020.
2. Патент RU №2731209 H02J 3/26, H01F 30/10, 16.04.2020 - прототип.