Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2006127

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Имя изобретателя: Козурман Игорь Анатольевич 
Имя патентообладателя: Козурман Игорь Анатольевич
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1991.09.16 

Использование: в системах распределения электрической энергии для компенсации колебания напряжения в зависимости от колебаний величины нагрузки и регулирования напряжения в питающей сети. Сущность изобретения: устройство снабжено потенциал-регулятором, подключенным к вторичной обмотке трансформатора-реактора, конденсаторная батарея подключена к точке соединения первичной и вторичной обмоток потенциал-регулятора и к началу вторичной обмотки трансформатора-реактора, индуктивное сопротивление первичной обмотки потенциал-регулятора должно быть равно емкостному сопротивлению конденсаторной батареи. При изменении угла магнитной связи между первичной и вторичной обмотками потенциал-регулятора изменяется ток во вторичной обмотке трансформатора-реактора, а следовательно, и эквивалентное сопротивление первичной обмотки трансформатора-реактора.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к системам распределения электрической энергии, предназначено для компенсации колебаний напряжения в зависимости от колебаний величины нагрузки, а и для регулирования реактивной мощности.

Известно устройство для регулирования напряжения и реактивной мощности, содержащее трансформатор-реактор, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, а первая вторичная обмотка включена последовательно с конденсаторной батареей на напряжение сети, причем начало этой обмотки присоединено к сети между концом первичной обмотки и нагрузкой; трансформатор-реактор снабжен второй вторичной обмоткой, включенной через тиристорный ключ на напряжение сети, причем начало второй вторичной обмотки соединено с началом первой вторичной обмотки [1] .

Известно и устройство для регулирования напряжения и реактивной мощности, содержащее трансформатор-реактор, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, а вторичная обмотка включена последовательно с конденсаторной батареей на напряжение сети, причем начало этой обмотки присоединено к сети между концом первичной обмотки и нагрузкой [2] .

Эти устройства имеют следующие недостатки.

Они содержат тиристорный ключ, наличие которого вызывает искажение формы кривой напряжения; конденсаторная батарея включается на полное напряжение сети, что влечет за собой увеличение ее размеров и стоимости; обеспечивает возможность компенсации колебаний напряжения, вызываемых изменениями величины нагрузки, не дают возможности регулирования напряжения в питающей сети; недостаточные пределы регулирования напряжения и реактивной мощности.

Задачей изобретения является повышение качества электрической энергии за счет улучшения формы кривой напряжения (по сравнению с другими способами регулирования) и расширение пределов и плавности регулирования последнего.

На чертеже дана электрическая схема устройства.

Устройство содержит потенциал-регулятор 1, подключенный к вторичной обмотке трансформатора-реактора 2, конденсаторную батарею 3, подключенную к точке соединения первичной и вторичной обмоток потенциал-регулятора 1 и к началу вторичной обмотки трансформатора-реактора 2. Первичная обмотка трансформатора-реактора соединена последовательно с нагрузкой 4. Индуктивное сопротивление первичной обмотки потенциал-регулятора 1 должно быть равно емкостному сопротивлению конденсаторной батареи 3. Первичная обмотка трансформатора-реактора 2 через сопротивление 5 линии подключена к источнику напряжения 6. Принцип работы устройства основан на изменении эквивалентного сопротивления первичной обмотки трансформатора-реактора 2 посредством регулирования тока в его вторичной обмотке при помощи потенциал-регулятора 1.

При изменении угла магнитной связи между первичной и вторичной обмотками потенциал-регулятора 1 изменяется ток во вторичной обмотке трансформатора-реактора 2, а следовательно, и эквивалентное сопротивление первичной обмотки трансформатора-реактора 2.

При этом изменение напряжения на нагрузке 4 определяется следующими зависимостями:

Эквивалентное сопротивление Z_э первичной обмотки трансформатора-реактора определяется следующим соотношением:

где х₁ - индуктивное сопротивление первичной обмотки

 потенциал-регулятора, Ом;

х₂ - индуктивное сопротивление вторичной обмотки потенциал-регулятора, Ом;

х₃ - индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора-реактора, Ом;

х₄ - индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора-реактора, Ом;

х_С - емкостное сопротивление конденсаторной батареи, Ом;

К_св1 - коэффициент магнитной связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора-реактора;

К_св2 - коэффициент магнитной связи между первичной и вторичной обмотками потенциал-регулятора;

- угол магнитной связи между первичной и вторичной обмотками потенциал-регулятора.

Конденсаторная батарея 3 и потенциал-регулятор 1 при указанном соединении и с данными параметрами представляют собой индуктивно-емкостный преобразователь, являющийся источником реактивной мощности.

При изменении угла магнитной связи между первичной х₁ и вторичной х₂ обмотками потенциал-регулятора 1 изменяются токи в этих обмотках. Величина реактивной мощности, вырабатываемой индуктивно-емкостным преобразователем, зависит от тока I₂ во вторичной обмотке потенциал-регулятора 1:

Данное устройство не содержит нелинейных элементов, поэтому не искажается форма кривой напряжения при компенсации его колебаний.

В процессе регулирования эквивалентное сопротивление первичной обмотки трансформатора-реактора может носить как емкостный, так и индуктивный характер, поэтому увеличивается диапазон регулирования напряжения.

Применение потенциал-регулятора обеспечивает плавность регулирования напряжения на нагрузке.

Кроме того, сеть и конденсаторная батарея электрически разделены, что позволяет рассчитывать батарею на меньшее напряжение. Это уменьшает ее габариты и снижает ее стоимость.

Известные устройства широко применяются в электрических сетях для регулирования напряжения и реактивной мощности. Предлагаемое устройство, обладающее рядом преимуществ перед известными, окажется предпочтительнее других, особенно в сетях с нагрузками, чувствительными к качеству напряжения /форме кривой/, а и в тех случаях, когда требуются большие пределы регулирования и его плавность.

Данное устройство может быть собрано из элементов, выпускаемых промышленностью серийно.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1149347, кл. H 02 J 3/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1282258, кл. H 02 J 3/18, 1984.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее трансформатор-реактор, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой, и конденсаторную батарею, отличающееся тем, что оно снабжено потенциал-регулятором, подключенным к вторичной обмотке трансформатора-реактора, конденсаторная батарея подключена к точке соединения первичной и вторичной обмоток потенциал-регулятора и к началу вторичной обмотки трансформатора-реактора, а индуктивное сопротивление первичной обмотки потенциал-регулятора должно быть равно емкостному сопротивлению конденсаторной батареи.

Версия для печати
Дата публикации 15.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов