ТРЕХФАЗНЫЙ ВЕКТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использовано для питания электроприемников электрической энергией.
Известен преобразователь энергии, содержащий источник питания, силовой трансформатор с первичной и вторичной обмоткой, к которой подключена активная нагрузка, параллельный колебательный контур настроенный на резонанс токов и трансформатор тока, причем колебательный контур подключен параллельно выходу источника питания, первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно между катушкой индуктивности и конденсатором, а вторичная обмотка трансформатора тока через первый выпрямитель соединена с первичной обмоткой силового трансформатора и шунтирована вторым выпрямителем (патент на полезную модель РФ №86364).
Известный преобразователь энергии является наиболее близким к данной полезной модели. Недостатком этого преобразователя является применение полупроводниковых диодов в режиме однополупериодного выпрямления, что приводит к значительному искажению формы синусоидальной кривой напряжения и тока и связанным с этим потерям, результатом этого является низкий КПД.
Техническим результатом полезной модели является усиление реактивной мощности и преобразование ее в активную.
А
A
А
А
Указанный технический результат достигается тем, что в трехфазном векторном преобразователе энергии, содержащем фазосдвигающее устройство со входом, подключенным к источнику переменного тока и тремя выходами, к которым подключены в звезду первичные обмотки трехфазного силового согласующего трансформатора, вторичные обмотки которого соединены последовательно между собой и с активной нагрузкой, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, фаза напряжения Uв отстает от фазы напряжения U на угол 120 градусов и составляет по величине 80 процентов величины напряжения U, фаза напряжения Uc опережает фазу напряжения U на 120 градусов, вторичная обмотка фазы С разделена на две равные, величина напряжения на каждой из которых составляет 50 процентов величины напряжения U, обе вторичные обмотки фазы С соединены последовательно со вторичными обмотками фаз А и Б, образуя два контура, первый с одной обмоткой фазы С, второй с двумя, в первый контур последовательно включена активная нагрузка, а во второй контур последовательно включен конденсатор.
На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема трехфазного векторного преобразователя энергии;
на фиг.2 представлена векторная диаграмма, поясняющая работу трехфазного векторного преобразователя энергии;
В
А
А
С
А
А
Трехфазный векторный преобразователь энергии содержит фазосдвигающее устройство 1 (фиг.1) со входом, подключенным к источнику переменного тока и тремя выходами, к которым подключены в звезду первичные обмотки трехфазного силового согласующего трансформатора 2, вторичные обмотки которого соединены последовательно между собой и с активной нагрузкой 3, причем фаза напряжения U отстает от фазы напряжения U на угол 120 градусов и составляет по величине 80 процентов величины напряжения U, фаза напряжения U опережает фазу напряжения U на 120 градусов, вторичная обмотка фазы С разделена на две равные, величина напряжения на каждой из которых составляет 50 процентов величины напряжения U, обе вторичные обмотки фазы С соединены последовательно со вторичными обмотками фаз А и В, образуя два контура, первый с одной обмоткой фазы С, второй с двумя, в первый контур последовательно включена активная нагрузка, а во второй контур последовательно включен конденсатор 4.
в
А
А
С
А
А
Трехфазный векторный преобразователь энергии работает следующим образом. На вход фазосдвигающего устройства 1 подается переменное напряжение определенной частоты. С выходов фазосдвигающего устройства снимаются три переменных напряжения той же частоты, что и на входе, к ним подключены в звезду первичные обмотки трехфазного силового согласующего трансформатора 2, вторичные обмотки которого соединены последовательно между собой и с активной нагрузкой 3, причем фаза напряжения U отстает от фазы напряжения U на угол 120 градусов и составляет по величине 80 процентов величины напряжения U, фаза напряжения U опережает фазу напряжения U на 120 градусов, вторичная обмотка фазы С разделена на две равные, величина напряжения на каждой из которых составляет 50 процентов величины напряжения U, обе вторичные обмотки фазы С соединены последовательно со вторичными обмотками фаз А и В, образуя два контура, первый с одной обмоткой фазы С, второй с двумя, в первый контур последовательно включена активная нагрузка, а во второй контур последовательно включен конденсатор 4. В результате чего, в контуре с конденсатором протекает ток противоположный по фазе току в контуре с активной нагрузкой, что частично компенсирует активную мощность, потребляемую фазой А.
На векторной диаграмме, изображенной на фиг.2 графически показаны физические процессы происходящие в схеме трехфазного векторного преобразователя энергии, где
А
U - напряжение фазы А (В);
В
U - напряжение фазы В (В);
С
U - напряжение фазы С (В);
н
I - ток нагрузки (А);
С
I - ток в контуре с конденсатором (А);
В
Ф - фазовый угол фазы В (градус).