Система для рівномірного розподілу електричного навантаження в трифазовій або щонайменше однофазовій мережі розподілу енергії (варіанти)

Даний винахід відноситься до систем для рівномірного розподілу електричного навантаження в трифазовій або щонайменше однофазовій мережі розподілу електроенергії. Нині на входи житлових приміщень і промислового обладнання подаються всі три фази від трифазової мережі розподілу електроенергії, що підводиться постачальниками електроенергії. Звичайно до кожної з трьох фаз підключається один або декілька паралельних ланцюгів. Визначити, який паралельний ланцюг або ланцюги залучені до кожної з трьох вхідних фаз, звичайно можливо тільки при задіяному обладнанні і досить складно змінити перерозподіл навантаження при його вимиканні. Наприклад, у житловому приміщенні різні паралельні ланцюги подають електроенергію до кухні, вітальні, спальні та ін. У виробництві різні паралельні ланцюги постачають електроенергію механізмам, приміщенням тощо. Часто виникає проблема, як рівномірно розподілити подавану постачальниками електроенергію від трьох вхідних фаз по всіх паралельних ланцюгах. Протягом якогось часу картина навантаження обладнання може змінюватися, іноді досить різко. Збільшення навантаження в одному паралельному ланцюзі і зменшення в іншому обумовлене, наприклад, роботою механізмів на виробництві, підключенням або роботою потужного побутового обладнання (такого як холодильник, електро- або мікрохвильова печі і т.п.) у житлових приміщеннях. Таким чином, навантаження на кожну з трьох вхідних фаз повинне також змінюватися в залежності від зміни навантаження в кожному паралельному ланцюзі. Первісно урівноважена трифазова мережа може з часом розбалансуватися. Один із шляхів вирішення такої проблеми полягає в переключенні кожного паралельного ланцюга на вхідний за допомогою додаткового обладнання, що забезпечує досягнення рівномірного навантаження у всіх трьох фазах. Один із таких пристроїв розкрито в описі до патенту США №5 666 278, який є прототипом до групи винаходів, що заявляються Недоліком даного вирішення є те, що для цього потенційно потрібне дороге перепідключення електричних шаф і розподільних пристроїв, причому щоразу при розбалансуванні трифазової мережі, а останнє може відбуватися досить часто. Іншим недоліком є те, що перепідключення звичайно потребують відключення енергії, викликаючи тим самим певні проблеми для споживачів. Крім того, це вирішення забезпечує тільки примітивний механізм урівноважування навантаження у трифазовій мережі. При цьому не забезпечується відслідковування споживання енергії кожною фазою і кожним паралельним ланцюгом на частотному рівні. Година за годиною, хвилина за хвилиною залишаються невиявленими ті зміни, які можуть призвести до серйозного розбалансування у вхідній трифазовій мережі. В основу даного винаходу поставлена задача створити такі варіанти трифазної та N-фазній (щонайменше однофазної) системи для розподілу електричного навантаженні у всіх фазах мережі розподілу енергії, в якій завдяки можливості визначення за допомогою процесора поточних параметрів електричного струму та забезпечення управління роботою перемикачів, вдалось досягти оптимального регулювання та рівномірного розподілу електричного навантаження. Відповідно до одного з аспектів винаходу пропонується система розподілу навантаження у трифазовій мережі, що містить перший, другий і третій датчики струму, підключені відповідно до першої, другої і третьої фази трифазової мережі розподілу електроенергії і призначені для виміру потоків електричного струму в першій, другій і третій фазі відповідно, множину комутаторів, кожний з яких сполучений з одним із паралельних ланцюгів і кожний з яких призначений для підключення будь-якої з першої, другої і третьої фази до одного з множини паралельних ланцюгів, множини датчиків струму, кожен з яких підключений до одного з множини паралельних ланцюгів, і які призначені для виміру потоку електричного струму в кожному з них, а також процесор, підключений до першого, другого і третього датчиків струму, до множини комутаторів і множини датчиків струму і призначений для управління множиною комутаторів так, щоб електричний струм в ланцюгах першої, другої і третьої фаз не перевищував встановленого порога. Крім того, відповідно до ще одного з аспектів винаходу пропонується система розподілу навантаження в трифазовій мережі, що містить перший, другий і третій датчики струму, підключені відповідно до першої, другої і третьої фази трифазової мережі розподілу електроенергії і призначені для виміру потоку електричного струму в першій, другій і третій фазі відповідно, множину комутаторів, кожний з яких сполучений з однією із множин і кожний з яких призначений для підключення до будь-якої однієї з першої, другої і третьої фази, множину датчиків струму, кожний з яких підключений до одного з множини паралельних ланцюгів, і які призначені для виміру потоку електричного струму в кожному з множини паралельних ланцюгів, а також процесор, підключений до першого, другого і третього датчиків струму, множини комутаторів і множини датчиків струму і призначений для управління множиною комутаторів так, щоб різниця або співвідношення електричних струмів, що протікають в кожній парі першої, другої і третьої фаз, не перевищували встановленого порога. Далі суть винаходу пояснюється конкретними прикладами його здійснення з посиланнями на креслення, на яких: фіг.1 показує блок-схему трифазової мережі відповідно до винаходу; фіг.1В - блок-схему однофазової мережі відповідно до винаходу; фіг.2 - блок-схему одного з варіантів здійснення даного винаходу; фіг.2В - спрощену схему суматора 52, випрямляча 54, поданих на фіг.2, що об'єднують дві функції в одному блоці трифазового випрямляча 524; фіг.2С - схему «стаціонарного перетворювача» у вигляді інвертора; фіг.2D - схему удосконаленого «стаціонарного перетворювача» у вигляді інвертора; фіг.2Е - трифазовий випрямляч і удосконалений «стаціонарний перетворювач» у вигляді інвертора з індуктивністю, яка збільшує коефіцієнт вхідної потужності; фіг.2F- те ж саме, що й на фіг.2Е, в якій замість Індуктивності використаний імпульсний регулятор коефіцієнта високої потужності з управлінням посилення; фіг.3 - блок-схема відповідно до винаходу, що об'єднує особливості схем, показаних на фіг. 1В і 2F, та має можливість додаткових зв'язків; фіг.4 - ще один варіант виконання схеми, показаної на фіг. 2 і 2В; фіг.5 - показано цифровий вимірювач електричних параметрів, підключений до процесора; на фіг.5В- показані технічні засоби виміру потужності. Блок-схема пристрою 10 відповідно до винаходу показана на фіг.1. Трифазова електроенергія (фази, позначені як Æ1, Æ2, Æ3) подається відповідним джерелом електроенергії. Фази Æ1, Æ2, Æ3 захищені від перевищення струму мережним вимикачем 14. З виходу вимикача 14 струм надходить до споживачів. Датчики струму 16, 18, 20 вимірюють протікання струму у першій, другій і третій фазі відповідно. Вихідні сигнали датчиків 16, 18, 20 відслідковуються процесором. Як процесор 12 може бути використане будь-яке комп'ютерне обладнання, наприклад, мікропроцесор, мікроконтролер, персональний комп'ютер та ін. Кожна з трьох фаз на виході вимикача 14 підключена до багатополюсних комутаторів 22, 24, 26, 28, 30. Кожний комутатор має чотири виводи. Три виводи сполучені з кожною із трьох вхідних фаз. Додатковий, четвертий вивід - вільний. Виходи комутаторів 22, 24, 26, 28, 30 сполучені з входами ряду мережних вимикачів 32, 34, 36, 38, 40. Керуючі сигнали CONT1, CONT2, CONT3, CONT4, CONT5, що надходять з виходу процесора 12, визначають положення комутаторів 22, 24, 26, 28, 30 відповідно. Вихідні сигнали мережних вимикачів 32, 34, 36, 38, 40 проходять через ряд датчиків 42, 44, 46,48, 50 струму відповідно перед тим, як кожний з них надійде на один з п'яти паралельних ланцюгів. Кожен з п'яти паралельних ланцюгів має пов'язану з ним нейтральну лінію (нульовий провід). Процесор 12 здійснює поточний контроль показань датчиків 42, 44, 46, 48, 50 струму. Пристрій 10 управляє багатополюсними комутаторами 22, 24, 26, 28, 30. У пристрої 10 кожна вхідна в нього паралельна мережа підключена до комутатора, мережного вимикача і датчика струму. Як показано на фіг. 1, система, що зрівноважує навантаження, обслуговує п'ять паралельних ланцюгів. Проте, відповідно до даного винаходу можна легко обслуговувати будь-яку кількість паралельних ланцюгів, додаючи для цього відповідні компоненти. Через певні проміжки часу процесор 12 опитують датчики струму 16, 18, 20, що вимірюють струм у ланцюзі кожної фази. Процесор 12 також відслідковує стан датчиків 42, 44, 46, 48, 50, які вимірюють струм у кожному паралельному ланцюзі. Згідно із закладеною програмою час між послідовними опитуваннями даних на виході датчика струму становить порядку мс. або десятків мс. Показання, отримані протягом кожного опитування, враховуються не відразу. Певне число з найостанніших отриманих даних заноситься в пам'ять, яка може бути внутрішньою або зовнішньої щодо процесора 12. Програма процесора 12 забезпечує одержання даних від усіх датчиків струму для спостереження за навантаженням у кожній фазі та в кожному паралельному ланцюзі. Коли виміряний струм у будь-якій фазі стає вищим за встановлену верхню межу на певний відсоток (порядку 90%), процесор 12 управляє комутаторами 22, 24, 26, 28, 30 так, щоб сумарне навантаження рівномірно розподілялося по трьох вхідних фазах. Через те що навантаження в кожному паралельному ланцюзі відоме, процесор 12 може перерозподілити мережнІ навантаження так, щоб навантаження в кожній фазі було б приблизно однаковим. Як тільки будуть визначені нові положення комутаторів, процесор 12 виробляє команди переключення положення комутаторів 22, 24, 26, 28, 30, що надходять на керуючі входи CONT1, CONT2, CONT3, CONT4, CONT5 відповідно. У процесі роботи пристрою 10 можливе зростання навантаження в одному ланцюзі до рівня, що перевищує максимально допустиму величину. У відповідь на можливе підвищення струму процесор 12 може виробити команду на відключення цього ланцюга. У цьому положенні паралельний ланцюг електрично відключений від усіх трьох фаз. Крім захисту від перевищення навантаження, забезпечуваного процесором, звичайні мережні перемикачі 32, 34, 36, 38, 40 також виконують цю функцію. Пристрій 10 також може забезпечити функцію звичайних мережних вимикачів, якщо останні не передбачені в мережах. У програмі процесора 12 може бути закладена можливість прогнозування підвищення навантаження раніш, ніж вони будуть встановлені за відслідковуваною швидкістю зростання струму в кожному ланцюзі та у кожній фазі. Таким чином, можливі порушення, обумовлені перевищенням струмових меж у ланцюзі вхідних фаз, можуть бути відвернені. Як комутатори 22, 24, 26, 28, 30 можуть бути використані релейні або напівпровідникові перемикачі (такі як симістори, керовані кремнієві випрямлячі і т.п.). Кожний комутатор декодує відповідний керуючий сигнал, що надходить з процесора 12, і або переключає свій вихід на одну з трьох вхідних фаз, або цілком відключається від них. Комутатори 22, 24, 26, 28, 30 можуть переключати свої виходи на будь-яку вхідну фазу досить швидко, так що прилади чи обладнання, підключені у відповідному паралельному ланцюзі, не будуть відчувати помітних перепадів електроенергії, що надходить, і як наслідок, уникають їхніх несприятливих впливів. Процесор 12 заживлений від фази Æ1 і нульової лінії N вхідної трифазової мережі. Однак процесор 12 може бути підключений і до будь-якої з трьох вхідних фаз. Величина верхньої межі струму може бути уведена в процесор 12 будь-яким відомим способом. Наприклад, верхня межа струму може бути записана в ПЗП, подаватися від зовнішніх перемикальних пристроїв, від зовнішнього комп'ютерного обладнання тощо. Зрозуміло, що описаний вище пристрій, який відноситься до трифазових мереж, може бути реалізований і в n-фазових мережах з будь-яким числом n. Наприклад, на фіг.1В подана однофазова система 1000. У порівнянні з пристроєм 10, показаним на фіг.1, дві з вхідних фаз відсутні. Проте всі блоки, функціональні можливості і мітки залишилися такими ж. Відмінність однофазової системи від дво- або багатофазової системи полягає в тому, що комутатори 22-30 мають єдину можливість підключати або відключати їхні відповідні паралельні ланцюги до однієї фази і не можуть переключати паралельні ланцюги з однієї фази на іншу. Таким чином, в однофазовій системі єдина можливість у випадку перевантаження мережі - це встановити, який ланцюг повинен бути відключений, а не обирати, до якої фази слід перепідключити паралельний ланцюг. Таким чином, даний винахід можна реалізувати в мережах з різним числом фаз, хоча найбільш характерним застосуванням є трифазові або однофазові мережі, як це показано на фіг.1 і 1В відповідно. В іншому більш прийнятному варіанті здійснення, показаному на фіг.2, даний винахід забезпечує рівномірний розподіл навантаження у кожній фазі трифазової мережі розподілу навантаження. Кожна фаза Æ1, Æ2, Æ3 трифазової мережі розподілу навантаження приєднана до входу суматора 52. Суматор 52 служить для одержання кожної вхідної фази, підсумовування його струмових і потужносних характеристик і формування відповідного одного сумарного сигналу на його виході. Вихідний сигнал суматора 52 являє собою електричну напругу перемінного струму, струмова характеристика якого приблизно дорівнює сумі струмових характеристик трьох вхідних фаз. Сигнал з виходу суматора 52 надходить на вхід випрямляча 54. Випрямляч 54 перетворює перемінний струм у постійний. Струм, що надходить з виходу випрямляча 54, повинен бути достатнім для задоволення потреб усіх паралельних ланцюгів пристрою 10. Сигнал з виходу випрямляча 54 надходить на вхід генератора 56 перемінного струму. Генератор 56 з напруги постійного струму формує напругу перемінного струму. Генерується відповідна напруга і частота (120В, 60Гц - для США), при яких повинен працювати пристрій 10. Вихід генератора 56 перемінного струму сполучений з входами мережних вимикачів 32, 34, 36, 38, 40, що відносяться до пристрою 10. На паралельні ланцюги подається живлення, що надходить з мережних вимикачів 32, 34, 36, 38, 40. Хоча на фіг.2 показано п'ять паралельних ланцюгів, зрозуміло, що в наявності у пристрої 10 може бути будь-яке число паралельних ланцюгів за умови, що всі компоненти будуть мати достатні струмові характеристики для комбінованого навантаження в усіх паралельних ланцюгах. Фактичний розподіл навантаження в пристрої 10 відбувається в суматорі 52. Не має значення, як зменшується або збільшується навантаження в кожному паралельному ланцюзі, автоматично ця величина рівномірно розподіляється по всіх трьох вхідних фазах. Наприклад, навантаження в одному з паралельних ланцюгів або групі паралельних ланцюгів підвищилося на 30%, відповідно навантаження кожної вхідної фази підвищується на 10%. Оскільки кожна вхідна фаза може бути подана у вигляді еквівалентного джерела струму з низьким імпедансом, ідентичних один одному, то у випадку, якщо навантаження на суматорі 52 зросте на 30%, то таке збільшення рівномірно розподіляється у всіх трьох вхідних фазах. Перевага другого більш прийнятного виконання даного винаходу відносно першого полягає в тому, що він менш складний, проте, можливо, більш дорогий, оскільки в суматорі 52, випрямлячі 54 і генераторі 56 для обробки зростаючих рівнів струму потрібні досить дорогі елементи. На фіг.2В подане спрощене виконання суматора 52, випрямляча 54, показаних на фіг.2, що об'єднує дві функції в одному блоці, а саме у трифазовому випрямлячі 524. На фіг.2В також показана фільтрувальна ємність 58. Слід зазначити, що системи, показані на фіг.2 і 2В, - це не батарейна підтримка або система безперервної подачі енергії. Ці системи забезпечують по суті баланс навантаження завдяки однофазовій вихідній схемі так само як і трифазовій, тобто завдяки суматору 52. Наявність суматора 52 дозволяє миттєво і по суті рівномірно розподілити навантаження однофазового вихідного ланцюга по всіх трьох фазах вхідної трифазової схеми живлення, не використовуючи при цьому навіть процесор 12 (фіг.1), який забезпечує баланс навантаження. Отже, система, показана на фіг.2 і 2В, має характеристики, поліпшені порівняно із системою, поданою на фіг.1. Так, очевидним є те, що система розподілу енергії, наприклад, така, як система з батарейною підтримкою, відома з опису до патенту США 5477091, яка є повністю однофазовою системою, що має батарейну підтримку, не може виконувати функцію зрівноважування навантаження так, як показано на фіг.2 і 2В для одного з варіантів здійснення даного винаходу. Крім того, генератор 56 перемінного струму може бути виконаний як "стаціонарний перетворювач" перетворювач постійного в перемінний струм або інвертор, що не виходить за рамки суті даного винаходу, оскільки генератор перемінного струму є обертовим перетворювачем. Таким чином, стаціонарний перетворювач можна використовувати як добре відомий. На фіг. 2С схематично подано "стаціонарний перетворювач" у вигляді інвертора. Вхідний сигнал 213 постійного струму, отриманий з виходу підсумувального випрямляча 524, подається на інвертор 200, що забезпечує одержання вихідного сигналу перемінного струму у вигляді прямокутних імпульсів, який після проходження низькочастотного фільтра, утвореного індуктивностями 208 і 209 та ємністю 210, може бути перетворений у синусоїдальний вихідний сигнал 212. У даній схемі передбачений несинхронізований двотактний генератор, що містить два транзистори 201 і 202, колектори яких підключені до виводів первинної обмотки 207а, трансформатора 207 з сердечником, що насичується. Постійний струм подається від центру первинної обмотки на об'єднані емітери 201 і 202. Пряме зміщення на транзистори 201 і 202 подається резисторами 203 і 204 відповідно, які шпунтуються при перемінному струмі конденсаторами 205 і 206 відповідно. Зворотний зв'язок забезпечується через обмотку 207с, підключену до бази транзистора 201 і через обмотку 207d, підключену до бази транзистора 202. Генератор є несинхронізованим при частоті, що залежить від характеристики насичення трансформатора. Це досить приблизний варіант конкретного виконання такого роду схеми, і він поданий тут тільки з метою ілюстрації принципу роботи. Такий генератор відомий як генератор Ройєра (Royer) за прізвищем його винахідника (див. Royer G.H., A Switching Transistor AC to DC Converter, Trans.AIEE, July'55). Удосконалені конструкції, такі як інвертор 2000, показаний на фіг.2D, використовують як трансформатор 207 трансформатор типу, що не насичується, і додатково мають підключений до бази трансформатор 2070 зі зворотним зв'язком типу, що насичується. Цей трансформатор потім визначає робочу частоту інвертора. Таке виконання не забезпечує регулювання вихідної напруги. В обох схемах максимальний розмах сигналу вихідної напруги на повторній обмотці, поданий у вигляді прямокутних імпульсів, залежить від вхідної напруги постійного струму, а вихідна частота залежить від вхідної напруги постійного струму, а також від характеристик насичення трансформатора (див., наприклад, Jensen, J.L., An Improved Square Wave Oscillator Circuit. Trans. IRE, Vol. CT-4, № 3, September 57). Система, показана на фіг.2, може бути досить недорого реалізована за рахунок використання трифазового випрямляча, показаного на фіг.2В у сполученні з інвертором, таким, як показаний на фіг.2С і 2D. Трифазовий випрямляч зрівноважує навантаження в кожній з трьох вхідних фаз без застосування комп'ютерного обладнання. Система, подана на фіг.2, 2В і 2С або 2D, може бути однаково використана як у двофазовій мережі, так і для мережі з числом фаз більше трьох, тобто в n-фазовій мережі розподілу енергії. Вибірково для одержання вихідного синусоїдального сигналу 212 у такі системи можуть бути включені фільтрувальний конденсатор 58 і фільтр 208,209 і 210 нижніх частот. Найбільш доцільним є використання системи, поданої на фіг.2, 2В, 2С для невеличких установок, скажімо, в індивідуальному виробництві. У цьому випадку використання даного винаходу може допомогти також в усуненні проблеми коригування коефіцієнта потужності на вході в приміщення, оскільки навантаження різних двигунів або інших не чисто резистивних навантажень повинні бути зняті з входу подачі перемінного струму і переміщені у вхідний ланцюг випрямляча. Можливо, що при відсутності ємності 58 або використанні тільки дуже незначної ємності винятково з метою фільтрації шуму, індуктивність первинної обмотки 207ф трансформатора 207 буде поліпшувати коефіцієнт потужності в порівнянні зі схемою, в якій зрівноважування навантаження досягається без такої індуктивності. Це відбувається внаслідок того, що випрямляч з ємнісним входом забезпечує коефіцієнт потужності, приблизно дорівнюючий 0,6, у той час як випрямляч з «безкінечною індуктивністю» ідеально забезпечує коефіцієнт потужності порядку 90%. Удосконалена конструкції інвертора, показаного на фіг.2D, в якому як трансформатор 207 використаний трансформатор типу, що не насичується, підключений до колектора, і в якому є окремий трансформатор 2070, що насичується, підключений до бази, може ще в більшій мірі забезпечити збільшення коефіцієнта потужності на вході. І, зрештою, третій варіант поданий струмовим двотактним перетворювачем, в якому потужний індуктор підключений послідовно з входом джерела постійної напруги до центральної точки трансформатора 207. Таке виконання забезпечує зростання індуктивності в схемі випрямляча і, як наслідок, збільшення вхідного коефіцієнта потужності. Досить важливим для споживачів енергії є досягнення високого коефіцієнта потужності, приблизно дорівнюючого одиниці, оскільки це, як відомо, дозволяє заощадити на вартості засобів розподілу енергії. На фіг.2E поданий пристрій 10, що включає трифазовий випрямляч 524 і удосконалений «стаціонарний перетворювач» у вигляді інвертора 200 з індуктором 2071, уведеним для збільшення вхідного коефіцієнта потужності. Чисто резистивне навантаження має коефіцієнт потужності 1,0. Зміщення фази струму навантаження, обумовлене наявністю нерезистивних навантажень, а також викривлення, обумовлене нелінійними навантаженнями, зменшують коефіцієнт потужності і, як наслідок, через неефективне підключення електроенергії до споживача призводять до зростаючої вартості енергії, що постачається. Хоча проілюстровані схеми стаціонарного інвертора відносяться до досить застарілої технології, проте вони являють собою найбільш просте і недороге обладнання. Останнім часом як стаціонарні інвертори стало можливим використовувати двотактні імпульсні регулятори, обладнані схемою управління зі зворотним зв'язок і не маючі трансформаторів, що насичуються, вихідна напруга і частота яких не залежать від вхідної напруги. Такі інвертори, як відомо, працюють від низьковольтних батарейних джерел живлення. Схемна реалізація інверторів для більш високої вхідної напруги простіше, ніж у випадку низьковольтної вхідної напруги. На фіг.2F індуктор 2071, показаний на фіг.2Е, замінений на імпульсний регулятор 5242 коефіцієнта високої потужності з управлінням посилення, який ще в більшій мірі сприяє збільшенню коефіцієнта вхідної потужності. Як регулятор 5242 можна використовувати контролер коефіцієнта високої потужності серії UC1854, що випускається Unitrode Integrated Circuits Corporation. Ця серія і її застосування досить докладно описані в літературі Unitrode, yfghbvth у Product & Applications Handbook 1993-1994 #IC 850, Unitrode Integrated Circuits Corporation, 7 Continental Boulevard, Merrimack, NH 033054, USA, Teiefone; (603) 424-2410, FAX: (603) 424-3460. Регулятор 5242 формує регульовану вихідну напругу 5244 постійного струму, що подається на інвертор 10, усуваючи при цьому частотні вібрації вихідного перемінного струму, а також фіксування вихідної амплітуди інвертора 10. Ємність 5243 фірми Choldup забезпечує накопичення заряду, що дозволяє інвертору 10 формувати на виході перемінний струм протягом декількох mс неп. після будь-якого тимчасового зниження напруги на вході. Це забезпечує деяку несприйнятливість до коротких «падінь» і дає певний час для упорядкованого відключення навантажень у випадку формування регулятором 5242 попереджувального сигналу про низьку вхідну напругу, як це часто і буває. UC1854 і подібний йому регулятор коефіцієнта потужності дозволяють забезпечити коефіцієнти вхідних потужностей n-фазової системи електропостачання, дорівнюючі більш 0,99 при роботі у звичайній однофазовій системі. Для трифазового входу, як це показано на фіг.2F, для одержання збільшеного коефіцієнта вхідної потужності можна використовувати аналогічну схему, оскільки джерело похибки, відоме з літератури Unitrode як «пікове» викривлення, буде виключений при використанні регулятора з джерелом n-фазової енергії. Це відбувається внаслідок того, що додаткові фази не дозволяють мінімальній вхідній напрузі на регуляторі знизитися до нуля, як це буває, наприклад, при використанні однофазового чотиритактного мостового регулятора, оскільки додаткові фази заповнюють «діру» між двома напівперіодами однофазового входу. Пікове викривлення аналогічне перехресному викривленню підсилювачів і його усувають тимчасовою заміною пульсуючого сигналу, оскільки вхідна напруга не миттєво досягає критичної нульової оцінки. Регулятор UC1854 коефіцієнта потужності і його конструкції описані в наступних матеріалах, опублікованих Unitrode lС Corp.: 1. UC1854/2854/3854 High Power Factor Preregulator (1854 Data Sheet), 2. U-134, UC3854 Controlled Power Factor Correction Circuit Design, 3. DN-39D, Optimizing Perfomans in UC3854 Power Factor Correction Applications, 4. DN-41, Extending Current Transformer Ranges, 5. U-140, Averadge Current Mode Control of Switching Power Supplies. З урахуванням описаного з посиланнями на фіг.2 та ін. спосіб рівномірного балансування електричного навантаження в n-фазовій мережі включає наступні операції: випрямлення зазначеної n-фазової електроенергії для одержання напруги постійного струму; подачу постійної напруги на інвертор для формування перемінної напруги на виході, одержання перемінної напруги з постійної, підключення навантажень перемінного струму до вихідної напруги перемінного струму, забезпечуючи тим самим подачу вихідного перемінного струму на зазначені навантаження; за допомогою чого вихідний перемінний струм навантаження повертають через інвертор як постійний струм навантаження на зазначене джерело напруги постійного струму і за допомогою чого постійний струм навантаження, у свою чергу, повертають через n-фазовий випрямляч як вхідний перемінний струм навантаження на джерело n-фазової електроенергії, причому за допомогою η-фазового випрямляча вхідний перемінний струм навантаження одержують однаковим по η-фазах n-фазового джерела, обумовлюючи тим самим зрівноважування зазначеного вихідного струму навантаження перемінного струму у n фазах n-фазового джерела електроенергії. На фіг.3 подана блок-схема, виконана відповідно до ще одного з прийнятних варіантів здійснення даного винаходу, який поєднує у собі характерні особливості систем, показаних на фіг.1В і 2F, з можливістю додаткових комунікацій, наприклад, з електричною компанією або зі споживачем через комунікаційні лінії, наприклад, через модем 3001. Систему, показану фіг.2F, встановлюють між мережним вимикачем 14 (фіг.1В) і іншою частиною схеми, поданою на фіг.1В, забезпечуючи при цьому автоматичне зрівноважування навантаження і також високий коефіцієнт потужності, як було описано вище. Система, показана на фіг.1В, подана на фіг.3 у вигляді n блоків, позначених 1001... 1002, кожний з яких пов'язаний з m паралельними ланцюгами. Ці m паралельні ланцюги підключені до процесора 3012, до такого ж самого, як і процесор 12 на фіг.1В, у функції якого входить не тільки таке ж управління, що забезпечує обмеження максимального навантаження в n-фазовій мережі шляхом обмеження максимального струму навантаження, утворюваного інвертором 10, але й інші функції, які будуть описані нижче. Модем 3001 підключений до процесора 3004 через двосторонню шину даних. Модем 3001 переважно сполучений через інтерфейс RJ11, позначений позицією 3002, з центральним вузлом телефонної станції, позначеним позицією 3003. Модем 3001 забезпечує можливість нових комунікацій, наприклад, з постачальником електроенергії або зі споживачем. Окрім попередньо запрограмованого контролю процесором 12 з'єднання і роз'єднання навантажень, тобто паралельних ланцюгів, у відповідь на струмові виміри, здійснювані датчиками 18 і 42m, процесор 3012 також запрограмований на здійснення контролю зростання або зниження навантаження як функції у часі, наприклад, протягом дня або тижні. Крім того, падіння навантажень у випадку виникнення перенавантаження в електромережі або відключення навантажень, може бути здійснене процесором 3012 відповідно до пріоритетів, заздалегідь закладених в програму споживачем. Таким чином, споживач електроенергії може здійснювати контроль за роботою обладнання, навіть без своєї присутності. Крім зазначеного, процесор 3012 може спрямовувати звітну інформацію постачальнику електроенергії через модем 3001. І ще, постачальник електроенергії може запитувати процесор, наприклад, про розмір навантаження кожної фази n-фазової мережі (фіг.1) або про розмір навантаження кожного паралельного ланцюга у будь-яких варіантах, проілюстрованих на фігурах. І, зрештою, постачальник електроенергії або споживач може видавати команди процесору, наприклад, на приєднання або роз'єднання навантажень, здійснюючи при цьому контроль навантажень всього обладнання споживача через модем 3001 і процесор 3012, причому постачальник або споживач можуть дистанційно перепрограмовувати процесор 3012 через модем 3001. Крім поданого проводового телефонного зв'язку, так само в межах суті даного винаходу, для зв'язку з процесором 3002 може бути використаний стільниковий або інший безпроводовий зв'язок. На фіг.4 показаний ще один варіант здійснення даного винаходу у вигляді схеми 5400, що являє собою комбінацію блоків 52 і 54 (фіг.2) для трифазової системи як приклад n-фазової системи з числом фаз, дорівнюючим трьом. На фіг.4 кожну фазу спочатку перетворюють у випрямлячах 401-403, причому кожний вихідний сигнал випрямляча надходить на вхід окремого модуля 405-407, як це було описано вище, використовуючи для цього, наприклад, UC1854 або інший контролер. Виходи η модулів об'єднані і підключені до конденсатора 409 затримки, забезпечуючи одержання постійного струму на виході. Модулі мають спільну шину 408 поділу навантаження, яка описана в літературі Unitrod відносно UC1907, що являє собою інтегральну схему контролера поділу навантаження або відносно згаданої вище схеми UC1842. Призначення шини поділу навантаження полягає в тому, щоб кожний модуль був здатний забезпечувати рівномірний поділ навантажень у межах плюс-мінус 10% і менше. Перевага схеми на фіг. 4 у порівнянні зі схемами на фіг.2 і 2В полягає у тому, що у схемі, поданій на фіг.4, більш точно досягається як поліпшене зрівноважування навантаження в n фазах, так і поліпшений коефіцієнт потужності в кожній з n фаз. На фіг.5 показане додаткове підключення цифрового вимірювача 5001 електричних параметрів до процесора 3012, наприклад, до такого, як показаний на фіг.3. Цифровий вимірювач 5001 являє собою цифровий лічильник кіловат-годин, що фіксує загальне споживання електроенергії. Процесор 3012 через відповідну лінію 3004 підключений до модема 3001, який переважно сполучений через інтерфейс 3002 з лінією 3003 центрального телефонного вузла. Таке виконання дозволяє вільно передавати інформацію про споживання електроенергії через процесор і комунікаційні лінії за запитами, що подаються, наприклад, постачальником електроенергії. У ще одному більш прийнятному варіанті здійснення даного винаходу, показаному на фіг.3, процесор 3012 безперервно здійснює контроль показань датчиків струму 18 і 42 n, і при одночасних вимірах напруг у місцях розташування датчиків можуть бути розраховані миттєві значення споживання енергії, які постійно підсумовуються в процесорі 3012 для визначення загального рівня споживання енергії. Необхідні технічні засоби для кожного виміру показані на фіг.5В. Вихід 5181 датчика струму 518 і вихід 5189V датчика напруги 5189 підключені до процесора 3012. Функціональні можливості цифрового лічильника 5001 електроенергії можуть бути однаково реалізовані як у системі, поданій на фіг.3, так і в n-фазовій системі, поданій на фіг.1. Функція цифрового вимірювача потужності, не залежачи від його дискретного виконання, як це показано на фіг.5, або більш спрощеного варіанта, показаного на фіг.3, може бути реалізована у будь-якій з описаних вище систем навіть без використання комунікаційних ліній, що дозволяє реалізувати додатковий параметр при управлінні навантаженням. Хоча у винаході описане певне число варіантів, можна здійснити велику кількість інших варіантів, модифікацій або знайти інше застосування даному винаходові. Так, хоча в прикладі зазначений n-фазовий ланцюг з числом n, дорівнюючим 3, зрозуміло, що кількість фаз не є обмежувальним чинником, і даним винаходом може бути реалізоване в мережах з різним числом фаз. Крім того, будь-які види каналів зв'язку можуть бути використані для обміну інформацією між процесором споживача і постачальником електроенергії.