Стабилизированная трехфазная система питания

 

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ТР ЕХФАЗ-, НАЛ СИСТЕМА ПИТАНИЯ, содержащая последовательно соединенные преобразоватедь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, трехфазный стабилизатор амплитуды первой гармоники переменного напряжения и узел индикации симметрии, а также peгyлиpye ыe основные делители напряжения по числу фаз, которые включены между соответствующими выходами выводами и входами управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, умножитель частоты,N делителей частоты , входы которых подключены к выходу , умножителя частоты, сумматор, |о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем задания нормированных значений углов сдвига фаз высших гармоник относительно перв гармоники, в нее введены формирователь импульсов, N блоков уставки начальной фазы, N ключей, N дополнитёльных делителей ягапряжеяия и. N фазовращателей, причем вход фop iирователя импульсов соединен с первым входом управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, куда также 3 подключен выход сумматора, входы которого через последовательно соединенные соответствующие дополнительные делители напряжения и фазовращатели подсоединены к первому входу трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения , а через соответствующие ключи к выходам соответствукяцих делителей 00 частоты, дополнительные входы которых со ел ел соединены с выходами соответствующих блоков установки нач альной фазы, входы которых объединены и подключесо ны к входу умножителя частоты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

092 (И2

3 р С 05 F 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

k) H АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

OG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3546658/24-07 (22) 02.02.83 (46) 30.04.84, Бюл. В 16 (72) В.В. Брайко, О.Л. Карасинский, В.И. Щаслнвый и С.Г. Мдивани (71) Институт электродинамики АН УССР (53) 621.316.722.1(088 8) (56) 1. Адаменко А.И., Кисленко В.И.

Преобразование однофазного тока в многофазный. Изд-во "Техника", 1971, с. 87-100.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3375761/07, кл. С 05 F 1/44, 1981. (54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ, содержащая последовательно соединенные преобразоватех ь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, трехфазный стабилизатор амплитуды первой гармоники переменного напряжения и узел индикации симметрии, а также регулируемые основные делители напряжения по числу фаз, которые включены между соответствующими выходами выводами и входами управления трехфаз" ного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, умножитель частоты, М делителей частоты, входы которых. подключены к выходу умножителя частоты, суммагор, отличающаяся тем, что, с целью расюирения функциональных возможностей путем задания нормированных значений углов сдвига фав высюих гармоник относительно первой гармоники, в нее введены формирователь .импульсов, 12 блоков уставки начальной фазы, Й ключей, N до полнительных делителей напряжения и.

И фазовращателей, причем вход формирователя импульсов соединен с. первым входом управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, куда также I подключен выход сумматора, входы которого через последовательно соединенные соответствующие дополнительные делители:напряжения и фазовращатели подсоединены к первому входу трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжвния, а через соответствующие ключик выходам соответствующих делителей частоты, дополнительные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков установки начальной фазы, входы которых объединены и подключеФ ны к входу умножителя частоты.

1089559

Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано для создания образцовых источников

l трехфазного напряжения с нормированными значениями амплитуд высших 5 гармоник, углов сдвига фаз высших гармоник относительно угла сдвига фазы первой гармоники и коэффициента несинусоидальности, необходимых как средство для проверки различных ана" ® лиэаторов спектра промышленной частоты и исследования влияния некачественной электроэнергии на работу всевозможных потребителей.

Естественным источником параметров качества электроэнергии являет-ся трехфазная промышленная сеть, но получение с ее помощью нормированных значений этих параметров практически не представляется возможным нз-за наличия в сетях переходных процессов, приводящих к разным колебаниям напряжений, большим нелинейным искажениям, колебаниям час» тоты, фазы и т,п.

Р5

Эти недостатки в значительной степени могут быть исключены нри применении преобразования однофазного напряжения от автономного источника и трехфазное, .осуществляемое с помощью различных преобразователей числа фаз 313.

Яаиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее преобразователь однофазного напря- 35 жения в трехфазное с нулевым нроводом, трехфазный стабилизатор амплитуды .первой гармоники переменного напряжения, узел индикации симметрии,- регулируемые делители напряже-. 4Î .ния, умножитель частоты, делители час" тоты, сумматор (23.

Недостатком прототипа .является то, что в нем невозможно нормировать значения сдвига угла фазы высших 45, гармоник относительно первой гармо" ники. Задание нормирования углов

Сдвига фаз гармоник относительно первой необходимо для создания метрологического обеспечения приборов 50 дея измерения гармоник s трехфазных сетях и для исследования влияния фазовых соотношений между гармониками на работу потребителей электроэнергии. 55

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем получения нормированных значений угла сдвига фазы высших гармоник отно сительно первой гармоники.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные преобразователь однофаэного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, трехфаз-. ный стабилизатор амплитуды первой гармоники переменного напряжения и узел индикации симметрии, а также регулируемые основные делители напря" женин по числу фаз, которые включены между соответствующими выводами и входами управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, умножитель частоты, М делителей частоты, входы которых подключены.к выходу умножителя частоты, сумматор, введены формирователь импульсов, И блоков уставки начальной фазы, М ключей, 11 дополнительных делителей напряжения и г фаэовращателей, причем вход формирователя импульсов соединен с первым входом управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, куда также подключен выход сумматора, входы которого через последовательно соединенные соответствующие дополнительные. делители напряжения и фаэовращатели подсоединены к .первому входу трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, а через соответствующие ключи - к вькодам соответствующих целителей частоты, дополнительиые . входы которых соединены с выходами . соответствующих блоков установки начальной фазы, входы которых объединены и подключены к входу умножителя частоты.

На чертеже представлена блок-схема стабилизированной трехфазной системы питания.

Устройство содержит преобразова-. тель 1 трехфазного напряжения с нулевым проводом, вьиоды которого присоединены к входам стабилизатора 2 первой гармоники переменного напряжения..

Выходы стабилизатора 2 присоединены, к первым входам блока 3 индикации симметрии, а через регулируемые делители 4-б напряжения связаны с вторыми входами блока 3 и соответствующими входами управления стабилизатора 2.

Первый вход управления стабилизато» ра 2 соединен с входом формирователя

559

3 1089

7 импульсов и выходом сумматора 8.

Выход формирователя 7 импульсов сое дннен с входами умножителя 9 частоты, а через блоки 10 и 11 установки начальной фазы - с вторыми входами 5 делителей 12 и 13 частоты. Выход умножителя 9 частоты соединен с входами управляемых делителей 12 и 13 частоты, которые через ключи 14 и

15 связаны .с входами сумматора 8 и делителями 16 и 17 напряжения. Выхо". ды делителей 16 и 17 напряжения через регулируемые фазовращатели 18; и 19, выходы -которых объединены, .связаны с первым входом стабилизатора 2.

Устройство работает следующим образом.

Выходные напряжения преобразова-теля 1, образующие прямую последо- ®б вательность напряжения, поступают на трехфазный стабилизатор 2 первой гармоники переменного напряжения.

Амплитуда, выходных напряжений стаби™ лизатора. 2 поддерживается с высокой точностью, так как его выходные напряжения через .делители 4-6 напря-.. жения:поступают на входы управления стабилизатора 2, где они сравнивают" ся с опорными сигналами по амплитуде. ЗО

-.Путем регулировки делителей 4-6 можно изменить уровни выходных напряжений, прн этом, благодаря большому коэффициенту стабилизации, выходные напряжения делителей 4-6 поддержи- 35 ваются на постоянном уровне. Ори помощи узла 3 ийдикации симметрии производится предварительная настройка стабилизатора 2 и преобразователя 1. Когда на входы узла 3 посту- 4О пает напряжение стабилизатора 2, то путем регулировки сдвига фаз выходных напряжений генератора 1, добиваются нулевого показания индика тора. Затем, когда узел 3 подключен 4> к выходам делителей 4-6, осуществляется контроль симметрии напряже .ний на управляющих входах стабилизатора .2.

Воспроизведение нормированных зна- SO чений углов сдвига фазы гармоник относительно первой гармоники осуществляется следующим образом.

Выходное напряжение делителя 4, которое содержит .только напряжение -51 первой гармоники, частота которой

fo поступает на формирователь 7 импульсов, с выхода которого. прямоугольные импульсы с той же частотой поступают на вход умножителя 9 частоты, с выхода. которого, в свою очередь, снимается сигнал, имеющий частоту.

10 Й, где И - коэффициент умножения частоты. Этот сигнал поступает на блоки делителей 12 и 13 частоты, имеющие коэффициент деления частоты н, Выкодные напряжения делителей частоты имеют частоту go М1п„ н Еа И п Начальная фаза выходных сигналов делителей 12 и 13 частоты, устанавливается при помощи блоков 10 и 11 установки начальной фазы, которые вырабатывают соответствующее ,управляющее воздействие.в момент перехода через нуль сигнала на нх.входе.

Выходные сигналы делителей 12 и 13 через замкнутые ключи 14 и 15 посту пают на вход сумматора 8. Для компенсации неравномерности амплитудночастотной характеристики трехфазного стабилизатора 2 выходной сигнал каждого делителя. 12 и 13 частоты подается иа первый вход стабилизатора

2 через индивидуальную цепь, состоящую из делителей 16 и 17 напряжения и фазовращателей 18 и 19. Одновремен-. но для компенсации высших гармоник на первом входе .управления стабилизатора 2 выходной сигнал сумматора

10 подается непосредственно на этот вход. Коэффициент передачи делителей16 и 17 напряжения и фазовращателей

18 и 19 РегУлируется таким образом, чтобы на первом входе управления стабилизатора 2 отсутствовали высшие гармоники. Введение цепей иэ дели» телей 16 и 17 напряжения и регулируемых фаэовращателей 18 н 19 обусловлено необходимостью фазовой и амплитудной коррекции стабилизатора по высшим гармоникам и компенсации последних на выходе регулируемык делителей напряжения. При помощи устройства можно задавать только одну гармонику, когда замкнут только один нз ключей 14 и 15 или несколько гармоник, когда замкнуто несколько ключей. В этом случае также можно задавать коэффициент несинусоидальности, который равен отношению корня квадратного из суммы квадратов действующих значений всех задаваемых ,гармоник к номинальному значению напряжения первой гармоники.:

Использование новых элементов— блоков 10 и 11 сдвига фазы, делите1089559

Составитель С.Чернышева

Редактор А.Власенко Техред И.Аеталоя

Корректор А.Зимокосов

Заказ 2933/45

Подписное

Тираж 842

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лей 16 и 12 напряжений и регулируемых фазовращателей 18 и 19 позволит расширить функциональные возможност : прототипа, поскольку обеспечивается задание нормированных значений угла сдвига фазы высших гармоник относительно первой гармоники.

Существенным достоинством предлагаемого устройства является то, что задаваемые значения угла сдвига фазы высших гармоник относительно первой возможно в широком диапазоне частот,. что не обеспечивается другими известными устройствами.