Устройство для регулирования переменного напряжения

 

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей. Регулирование напряжения на нагрузке осушествляют изменением напряжения задания на первом входе сумматора 7. Сигнал сумматора 7 влияет на фазу сигнала с выхода задающего генератора 6, который задает фазовый сдвиг междувходным напряжением и напряжением на выходе инвертора 4. Значение фазового сдвига определяет величину активной мощности инвертора 4 и величину напряжения на нагрузке 3. Индикатор фазы 9 обеспечивает работу устройства с положительным фазовым сдвигом Ц , за счет чего достигается положительный эффект. 3 ил. (О (Л со . фигЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU, 1317602 А1 (51)4 Н 02 M 5/257

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3826924/24-07 (22) 18.12.84 (46) 15.06.87. Бюп. Ф 22 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Г.С.Зиновьев и А.В.Шищенко (53) 621.314 ° 2(088.8) (56) Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники. — M.: Высшая школа, 1980, с. 168.

Авторское свидетельство СССР

9 1128350, кл. Н 02 M 5/257, .1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей. Регулирование напряжения на нагрузке осуществляют изменением напряжения задания на первом входе сумматора 7. Сигнал сумматора 7 влияет на фазу сигнала с выхода задающего генератора 6, который задает фазовый сдвиг между. входным напряжением и напряжением на выходе инвертора 4. Значение фазового сдвига определяет величину активной мощности инвертора 4 и величину напряжения на нагрузке 3. Индикатор фазы 9 обеспечивает работу устройства с положительным фазовым сдвигом за счет чего достигается положительный эффект. 3 ил.! 131

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей путем повьппения устойчивости инвертора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для регулирования перемен ного напряжения; на фиг.2 — блоксхема индикатора фазы, на фиг.3 принципиальная схема регулирующего органа.

Устройство (фиг.1) содержит источник 1 переменного напряжения (сеть), входной вывод 2, нагрузку, 3, регулирующий орган в виде инвертора (И) 4, блок 5 импульсно-фазового управления (ИФУ), задающий генератор (ЗГ) 6, сумматор (С) 7, датчик (Д) 8 напряжения первой гармоники и индикатор 9 фазы (ИФ).

Блок 5 ИФУ реализует способ вертикального управления путем выработки импульсов управления по моментам сравнения задающего синусоидального напряжения, поступающего от ЗГ 6, с треугольным напряжением, вырабатываемым в блоке 5 ИФУ.

ИФ 9 (фиг.2) содержит блок 10 измерения фаз (БИФ) напряжением сети и выходным напряжением и ограничитель 11 полярности (ОП) выходного сигнала ИФУ, который включен параллельно входу БИФ 10.

7602

t0

2

Напряжение И 4 (его первая гармоника) должно быть сдвинуто на 90 зл. град. по отношению к току нагрузки, так как в звене постоянного тока И 4 нет активного источника постоянного напряжения, а есть только заряженный конденсатор 20 и, следовательно, не возможны ни потребление, ни отдача активной мощности инверторам, т.е.

И 4 работает в режиме источника реактивной мощности. Дальнейшее приближение формы напряжения инвертора к синусоидальной можно обеспечить использованием фильтра на выходе инвертора.

Однако в реальной схеме из-за наличия потерь активной мощности конденсатор 20 стремится разрядиться, и для стабилизации напряжения на нем потери можно покрыть за счет потребления из сети переменного тока равной активной мощности путем введения небольшого фазового сдвига между напряжением инвертора Еи и напряжением сети. В результате ток инвертора будет содержать необходимую активную составляющую, причем величина активной составляющей тока определяет уровень напряжения на емкости фильтра, которое, в свою очередь, влияет на вепичину напряжения инвертора, а следовательно, и напряжение на нагрузке. При подключении данного устройства к сети переменного напряжения угол сдвига между напряжением сети и напряжением инвертора может быть как положительным, так и отрицательным. Положительное значение угла

И 4 (фиг.3) состоит из четырех полностью управляемых вентилей 1215, четырех обратных диодов 16-19 и фильтрового конденсатора 20 в цепи постоянного напряжения инвертора.

Устройство работает следующим образом.

И 4 формирует на своих выводах переменного тока напряжение E Зто обеспечивается при подаче в блок

5 ИФУ синусоидального напряжения от

ЗГ 6. В блоке 5 ИФУ это напряжение сравнивается с треугольным напряжением, вырабатываемым в блоке 5 ИФУ, и по моментам совпадения вырабатываются импульсы управления на полностью управляемые вентили 12-15. Полностью управляемые вентили 12-15 совместно с обратными диодами 16-19 формируют широтно-модулированное напряжение.

55 не допустимо для работы устройства для регулирования переменного напряжения, так как при этом активная составляющая первичного тока сдвинута относительно напряжения сети на

180 ° Чтобы исключить такую ситуацию, введен ИФ 9, который работает следующим образом. БИФ 10 измеряет сдвиг фаз между напряжением сети и выходным напряжением инвертора. Когда сдвиг фаз больше нуля, то разность сигнала, пропорционального сдвигу фаз, и сигнала с выхода ОП 11 поступает на третий вход С 7, что приводит к увеличению сигнала задания на выходе С 7 и, соответственно, росту фазы напряжения инвертора до тех пор, пока она не превысит фазу напряжения сети. В этом случае на выходе ИФ 9 сигнал равен О. При этом ИФ 9 не окаэывает никакого влияния на работу устройства.! 3I 76

20 изобретения

Формула

Устройство для регулирования переменного напряжения, содержащее регулирующий орган, включенный между 25 входным и выходным выводами, блок импульсно-фазового управления, выход которого соединен с входом управле3

Рассмотрим режим регулирования напряжения на нагрузке.

Регулировать напряжение на нагрузке можно изменением напряжения задания. При его изменении (увеличении) на выходе С 7 увеличивается сигнал ошибки, который приводит к росту фазы модулирующего сигнала. Это вызывает рост угла ц, а следовательно, рост активной мощности, потребляемой fp инвертором на покрытие потерь, и установление баланса активной мощности при большом значении напряжения на конденсаторе 20, что означает увеличение напряжения инвертора и, следо- 15 вательно, напряжения на нагрузке, которое соответствует вновь установленному значению напряжения задания на входе С 7.

02 4 ния регулирующего органа, сумматор, первый вход которого связан с источником опорного напряжения, датчик амплитуды первой гармоники и задающий генератор, при этом регулирующий орган выполнен в виде инвертора с обратными диодами и конденсатором, включенным в цепь постоянного тока инвертора, выводы переменного тока которого включены в силовую цепь, датчик амплитуды первой гармоники включен между выходным выводом и вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом управления фазой задающего генератора, выход которого соединен с входом блока импульснофазового управления, о т л и ч а ю- . щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем овышения устойчивости инвертора, оно снабжено индикатором фазы, а сумматор выполнен трехвходовым, при этом выход индикатора фазы соединен с третьим входом сумматора, а вход подключен между входным и выходным выводами, кроме того, задающий генератор выполнен нерегулируемым по напряжению. бил 2

1317602

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А.Огар

Заказ 2431/52

Составитель В.Руденский

Техред М. Ходанич Корректор И Муска т р ЬЬО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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