Компенсувально-стабілізувальний пристрій

Компенсувально-стабілізувальний пристрій, який містить реактор з першою, другою, третьою, четвертою, п'ятою та шостою обмотками із взаємоіндуктивним зв'язком, виконаний таким чином, що перша обмотка магнітно зв'язана з шостою, друга обмотка магнітно зв'язана з третьою, четверта обмотка магнітно зв'язана з п'ятою, кінець першої обмотки з'єднаний з початком четвертої, C2 2 (19) 1 3 д'єднана до кінця першої обмотки та початку четвертої обмотки реактора, друга конденсаторна батарея під'єднана до кінця п'ятої обмотки та початку другої обмотки реактора, третя конденсаторна батарея під'єднана до кінця третьої обмотки та початку шостої обмотки реактора [див. Волков И.В., Губаревич Β.Η., Исаков Β.Η., Кабан В.П. Принципы построения и оптимизации схем индуктивно-емкостных преобразователей. - Киев: Наукова думка, 1981. -с. 124]. Однак, як показав аналіз властивостей схеми прототипу, при роботі на активно-індуктивне навантаження (наприклад під час живлення асинхронного двигуна) схема прототипу характеризується підвищеною встановленою потужністю конденсаторних батарей, відсутністю стабілізації струму мережі, пониженим відстаючим коефіцієнтом потужності, збільшенням напруги на навантаженні на 30...40% відносно номінального значення. Схемі прототипу властива втрата стійкості режиму (коли пристрій працює на асинхронний двигун), яка характеризується різким зменшенням крутильного моменту та швидкості, що обумовлено насиченням магнітної системи навантаження. Крім того, під час пуску асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором від компенсувальностабілізувального пристрою виконаного на основі схеми прототипу, пусковий момент зменшується майже в 10 разів. В основу винаходу поставлено завдання створення компенсувально-стабілізуапьного пристрою, який буде стабілізувати струм мережі, навантаження, мати коефіцієнт потужності близький до одиниці та зменшену встановлену потужність реактивних елементів установки. Поставлене завдання вирішується тим, що в індуктивно-ємнісному перетворювачі джерела напруги в джерело струму, який містить реактор з першою, другою, третьою, четвертою, п'ятою та шостою обмотками із взаємоіндуктивним зв'язком так, що перша обмотка магнітно зв'язана з шостою, друга обмотка магнітно зв'язана з третьою, четверта обмотка магнітно зв'язана з п'ятою, кінець першої обмотки з'єднаний з початком четвертої, кінець третьої обмотки з'єднаний з початком шостої, кінець п'ятої обмотки з'єднаний з початком другої, початки першої, третьої, п'ятої обмоток під'єднують до мережі, а кінці другої, четвертої, шостої обмоток до навантаження, першої, другої та третьої конденсаторних батарей, з'єднаних в зірку, причому перша конденсаторна батарея під'єднана до кінця першої обмотки та початку четвертої обмотки реактора, друга конденсаторна батарея під'єднана до кінця п'ятої обмотки та початку другої обмотки реактора, третя конденсаторна батарея під'єднана до кінця третьої обмотки та початку шостої обмотки реактора здійснено колове переставлення фаз при якому початок першої обмотки реактора з'єднаний з кінцем четвертої обмотки реактора, початок третьої обмотки реактора з'єднаний з кінцем шостої обмотки реактора, початок п'ятої обмотки реактора з'єднаний з кінцем другої обмотки реактора, реактивні опори першої, другої, третьої конденсаторних батарей у 77485 4 2-10 разів більший власного індуктивного опору першої обмотки реактора (Фіг.1). Розстроєнням резонансного контура, що утворюється та конденсаторною батареєю індуктивноємнісного перетворювача за умови, що опір конденсаторної батареї в 2-10 разів більший власного реактивного опору першої обмотки реактора досягнено стабілізацію струму мережі та навантаження й зменшення встановленої потужності конденсаторної батареї та пристрою в цілому. На Фіг.1 зображена електрична схема компенсувально-стабілізувального пристрою, де 1-перша обмотка реактора, 2-друга обмотка реактора, 3третя обмотка реактора, 4-четверта обмотка реактора, 5-п'ята обмотка реактора, 6-шоста обмотка реактора, 7-перша конденсаторна батарея, 8друга конденсаторна батарея, 9-третя конденсаторна батарея, 10-навантаження. Компенсувально-стабілізувальний пристрій складається з реактора, що містить першу 1, другу 2, третю 3, четверту 4, п'яту 5 та шосту 6 обмотки із взаємоіндуктивним зв'язком так, що перша 1 обмотка магнітно зв'язана з шостою б, друга 2 обмотка магнітно зв'язана з третьою 3, четверта обмотка 4 магнітно зв'язана з п'ятою 5, кінець першої обмотки 1 з'єднаний з початком четвертої 4, кінець третьої обмотки 3 з'єднаний з початком шостої 6, кінець п'ятої обмотки 5 з'єднаний з початком другої 2, початки першої 1, третьої 3, п'ятої 5 обмоток під'єднують до мережі (фази А, В, С), а кінці другої 2, четвертої 4, шостої 6 обмоток до навантаження 10, першої 7, другої 8 та третьої 9 конденсаторних батарей, з'єднаних в зірку, причому перша конденсаторна батарея 7 під'єднана до кінця першої обмотки 1 та початку четвертої обмотки 4 реактора, друга 8 конденсаторна батарея під'єднана до кінця п'ятої обмотки 5 та початку другої 6 обмотки реактора, третя конденсаторна батарея 9 під'єднана до кінця третьої З обмотки та початку шостої обмотки 6 реактора, колове переставлення фаз при якому початок першої 1 обмотки реактора з'єднаний з кінцем четвертої 4 обмотки реактора, початок третьої 3 обмотки реактора з'єднаний з кінцем шостої 6 обмотки реактора, початок 5 п'ятої обмотки реактора з'єднаний з кінцем другої 2 обмотки реактора, реактивні опори першої 7, другої 8, третьої 9 конденсаторних батарей у 2-10 разів більший власного індуктивного опору першої 1 обмотки реактора. Установка працює так. При зміні опору навантаження 10 від мінімального до максимального значення струми навантаження 10 та струми фаз мережі А, В, С залишаються практично незмінними за амплітудним значенням. Завдяки коловій перестановці фаз мережі напруга на навантаженні залишається практично стабільною й не перевищує свого номінального значення. Рективна потужність, що генерується першою 7, другою 8, третьою 9 конденсаторними батареями практично дорівнює реактивній потужності, яка споживається навантаженням 10 та обмотками 1, 2, 3, 4, 5, 6 реактора. Як підтверджено експериментами на цифровій математичній моделі, для забезпечення стабільності струму мережі та навантаження й коефіцієн 5 77485 та потужності на рівні одиниці реактивні опори першої 7, другої 8, третьої 9 конденсаторних батарей повинні бути у 2-10 разів більшими від власного індуктивного опору першої 1 обмотки реактора. Комп’ютерна верстка Б. Голік 6 Компенсувально-стабілізувальний пристрій може бути виготовлений на базі промислового електротехнічного обладнання. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601