Преобразователь частоты для испытания трансформаторов
FREQUENCY CONVERTER FOR TESTING TRANSFORMERS

Предложение относится к электротехнике и используется при испытаниях на трансформаторных заводах. Широко известная [1, схема преобразователя частоты, выходом соединенного с тремя однофазными трансформаторами, соединенным в звезду, а также переключатели. Недостаток такого устройства состоит в большой сложности, обусловленной необходимостью использования шестифазного преобразователя.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является [2] преобразователь частоты, для испытания трансформаторов, содержащий сетевой трансформатор, выпрямитель, фильтр, включенные последовательно и присоединенные выходом к трем однофазным транзисторным инверторам, выходами подключенным к соответствующим однофазным выходным трансформаторам, вторичные обмотки которых подключены к переключателю трехфазного режима в однофазный, выходные трансформаторы снабжены третичными обмотками, соединенными между собой в разомкнутый треугольник, к выводам которого подключен дополнительный контакт переключателя. Недостаток такого устройства проявляется в относительно больших потерях энергии вследствие наличия высших нечетных гармоник в однофазном режиме. Ухудшается также форма выходного напряжения. Технический результат предложения - снижение потерь электроэнергии, улучшение формы напряжения. Технический результат достигается за счет того, что параллельно этому контакту включен конденсатор, обеспечивающий резонанс на частоте одной из высших нечетных гармоник.
На чертеже приведена схема устройства, где обозначено: 1 - сетевой трансформатор, 2, 3, 4 - три первичные обмотки однофазных выходных трансформаторов, 5, 6, 7 - их вторичные обмотки, 8, 9 - контакты переключателя трехфазно-однофазного режимов, 10 - его блок-контакт, 11 - выпрямитель 12 - фильтр (конденсатор), 13 - транзисторные инверторы напряжения (три фазы), 14 - дополнительный контакт переключателя, 15, 16, 17 - третичные обмотки выходных трансформаторов, 18 - конденсатор.
Преобразователь работает следующим образом. В показанном на чертеже состоянии осуществляется трехфазный режим. Сетевой трансформатор подает на выпрямитель переменное напряжение сетевой частоты, которое преобразуется в постоянное выпрямителем 11 и сглаживается фильтром 12. Инверторы 13 вырабатывают трехфазные напряжения, которые из обмоток 2, 3, 4 трансформируются во вторичные обмотки 5, 6, 7, соединенные звездой. Такое соединение обеспечивает простейшее переключение в однофазный режим. Частота и величина выходного напряжения может изменятся по желанию испытателей. В таком трехфазном режиме третичные обмотки 15-17 выходных трансформаторов замкнуты, что улучшает форму выходного напряжения, исключая из него кратные трем гармоники. Выходное напряжение подается для испытания трансформаторно-реакторного оборудования (на чертеже не показано). Для перехода в однофазный режим контакты 8, 9 переключателя замыкаются, а 14 - размыкается. Три вторичные обмотки 5, 6, 7 включены параллельно, а третичные 15-17 - подключены к конденсатору 18. Блок-контакт 10 дает команду на перевод инверторов 13 в однофазный режим. Инверторы 13 работают синфазно (для увеличения выходной мощности). Конденсатор 18 совместно с индуктивностями рассеяния обмоток 15-17 настроены на резонанс на одной из нечетных гармоник (5, 7, 11 и т.д). При необходимости для точеной настройки последовательно с конденсатором 18 может включаться дополнительная индуктивность. Ток этой гармоники протекает в этой цепи, и тем самым компенсирует ее в магнитном поле трансформаторов и их выходном напряжении. Таким образом, установка обеспечивает в трехфазном режиме высокое качество выходного напряжения. Источники информации:
1. Патент на полезную модель РФ №142928, кл. G01R 31/12, 17.06.2013 г.
2. Патент РФ на изобретение №2659819.