Устройство снижения обратных потоков энергии

 

Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, может быть использовано для уменьшения обратных потоков энергии от потребителя в сеть. Цель изобретения устранение обратных потоков энергии в цепях. Датчики тока 7, 10 и датчик напряжения 11 формируют сигналы, поступающие на компараторы 12, 13, 14. Компаратор 12 определяет моменты времени, когда мгновенное значение тока дросселя положительно, отрицательно или равно нулю. Компаратор 13 определяет моменты времени, для которых мгновенное значение напряжения генератора 8 положительно, отрицательно или равно нулю, компаратор 14 - моменты времени, когда мгновенное значение тока нагрузки 9 положительно , отрицательно или равно нулю. Задан алгоритм работы переключателя 15, при котором существуют шесть интервалов на периоде Т работы системы генератор-нагрузка, в течение которой устройство подключено к сети. 3 ил. (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ социАлистических

И=СПУБЛИН

m4 Н 02 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и ОчнРытиям

ПРИ fHHT СССР (21) 4254060/24-07 (22) 04.06.87 (46) 07.02.89. Бюп. и 5 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.Е.Тонкаль,.С.П.Денисюк и А.Б.Руденко (53) 621. 316 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 486309, кл. Н 02 J 3/18, 1975.

Шидловский А. К. и др. Однофазный

ИРМ с частотным регулированием.

Препринт 114 . — Киев, ИЭД АН УССР, 1976, с. 7-10.. (54) УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ ОБРАТНЫХ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к области электроэнергетики и электротехники, может быть использовано для уменьшения обратных потоков энергии от потребителя в сеть. Цель изобретения—

SU 4570 2 . А1 устранение обратных потоков энергии в цепях. Датчики тока 7, 1О и датчик напряжения 11 формируют сигналы, поступающие на компараторы 12, 13, 14. Компаратор 12 опредепяет моменты времени, когда мгновенное значение тока дросселя положительно, отрицательно или равно нулю. Компаратор 13 определяет моменты времени, для которых мгновенное значение напряжения генератора 8 положительно, отрицательно или равно нулю, компаратор !

4 †моменты времени, когда мгновенное значение тока нагрузки 9 положительно, отрицательно или равно нулю.

Задан алгоритм работы переключателя

15, при котором существуют шесть интервалов на периоде Т работы системы генератор-нагрузка, в течение которой устройство подключено к сети.

3 ил.

1457062

Изобретение. относится к электротехнике, а именно к устройствам для снижения, обратных потоков энергии от потребителя в сеть с помощью стаS тических вен HJlbHblx устройств.

Целью изобретения является устранение обратных потоков энергии в це- пях с несинусоидальными формами токов и напряжений. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства на фиг. 2— схема переключателя режимов работы, на фиг. 3 - временные диаграммы мгновенных значений токов, напряжений и мощностей в системе генератор-нагрузка.

Устройство содержит вентильный преобразователь 1 в виде четырех полностью управляемых ключевых коммута- 20 торов 2-5 с двусторонней проводимос" тью, включенных по мостовой схеме, в одну диагональ которой включен дроссель-реактор б и первый датчик 7 тока, а узлы второй диагонали подключе >5 ны к генератору 8 и нагрузке 9, вто" рой датчик 10 тока, датчик 11 напряжения, три компаратора 12-14 и переключатель 15 режимов работы.

Вход первого компаратора 12 подключен к выходу первого датчика 7 тока, включеннбго в цепи дросселя

6, а его выход соединен с первым входом. переключателя 15 режимов работы, на второй вход которого подается 35 выход второго компаратора 13, вход которого подключен к выходу датчика

1I напряжения, параллельно включенного между генератором 8 и нагрузкой

9, Вход третьего компаратора 14 под — 40 ключен к выходу второго датчика 10 тока, включенного в цепь нагрузки

9, а его выход подключен к третьему входу переключателя 15 режимов работы. Последний содержит дешифратор

16 и четыре усилителя формирователя l7-2О.

В переключателе 15 режимов работы двоичный код, формируемьф компараторами 12-14 через клеммы А, В и С, поступает на вход дешифратора 16, первый выход которого через усилителиформирователи 17 и 18 подключен .к управляющим электродам ключевых коммутаторов 2 и 3, а второй его выход через усилители-формирователи 19 и 20 соединен с управляющими электродами ключевых коммутаторов 4 и 5.

О

О

О

О

На фиг. 3 показаны диаграммы (фиг °

За) напряжения V,() генератора 8и тока i<(t) нагрузки 9, диаграммы (фиг.

Зб) мгновенной мощности Р,„(С) нагрузки 9 диаграмма (фиг. Зв) тока i (t) дросселя б диаграмма (фиг. 3r) работы группы ключевых коммутаторов 2 и

3; диаграмма (фиг. Зд) работы группы ключевых коммутаторов 4 и 5 диаграмма (фиг. 3e) тока i (t) генератора 8, диаграмма (фиг. Зж) мгновенной мощности Р»(t) генератора 8.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 7 и 10 тока и датчик 11 напряжения формируют сигналы соответственно U;,(t) = Ы;, i p (t); 0; = g; i„(t) иU„(t) <„U (t), где оС;,, oL, " и о „определяются конструкцией

Ф датчиков. Эти сигналы поступают на компараторы 12-14 соответственно.

Компаратор 12 определяет моменты времени, когда мгновенное значение тока i< (t) дросселя 6 положительно, отрицательно или равно нулю. Сигналы с компаратора 12 поступают на клемму

А переключателя 15 режимов работы.

Компаратор 13. определяет моменты времени, для которых мгновенное значение напряжения U (t) генератора 8 положительно, отрицательно или равно нулю. Сигналы с компаратора 13 поступают на клемму В переключателя 15 режимов работы.

Компаратор 14 определяет моменты времени, когда мгновенное значение тока i„(t) нагрузки 9 положительно, отрицательно или равно нулю. Выходные сигналы компаратора 14 поступают на клемму С переключателя 15 режимов работы.

Сигналы логической "1", поступающие через клеммы А, В и С с компараторов 12-14 на дешифратор 16, соответствуют нулевым значениям аналоговых величин токов и напряжения, сигналы логического "0" — также нулевым значениям. Таблица истинности работы дешифратора 16 имеет следующий вид

А В С К1 К2

1457062

0

0

0 0 1

1 1 * A где знаки "*" означают сохранение предыдущего состояния выходных клемм 1О дешифратора 16, знаки "-" предполагают отсутствие таких входных кодов и соответствующих им аварийных режймов (аварийное отключение нагрузки

9 и аварийное отключение генератора 15

8).

Сигналы логической "1" с клемм К1 и К2 детифратора 16 через усилителиформирователи 17-20 отпирают полностью управляемые ключевые коммутаторы 20

2-5 соответственно, а сигналы логи" ческого "0" их запирают., При таком алгоритме работы переключателя 15 режимов работы существует шесть интервалов на периоде Т работы системы генератор 8 — нагрузка 9, в сечение которой подключено предлагаемое устройство (фиг. 3).

На интвервале I (г., ) переключатель 15 режимов работы замыкает клю- З0 чевые коммутаторы 2 и 3, обратный ток нагрузки 9, возникающий при разной полярности напряжения и тока на нагрузке 9, направляется в дроссель

6, тем самым снижается его поток в ге- 5 нератор 8 °

При достижении тока i„(t) нагрузка 9 нулевого значения переключатель 15 режимов работы в,соответст- 40 вии с описанным ранее алгоритмом, запирает ключевые коммутаторы 2 и 3 и отпирает ключевые коммутаторы 4 и 5 °

Этот режим соответствует интервалу

II (t,,t ). На интервале II ток 45

i (t) за счет самоиндукции дросселя б возвращается в нагрузку 9, уменьшая при этом потребление тока i (t) генератора 8.

При уменьшении тока 1 (t) дросселя 6 до нулевого значения переключатель 15 режимов работы отключает ключевые коммутаторы 4, 5 и нагрузка 9 потребляет полный ток i,(t) генератора 8. Этот режим соответствует интервалу III (t,,t ) .

При изменении полярности напряжения U (t) генератора 8 (момент tz) процессы повторяются с учетом отрицательной полярности напряжения U<(t), Формула изобретения

Устройство снижения обратных потоков энергии, содержащее вентильный преобразователь в виде четырех полностью управляемых ключевых коммутаторов с двусторонней проводимостью, включенных по мостовой схеме, в одну диагональ которой включен дроссельреактор, а узлы второй диагонали подключены к генератору и нагрузке. переключатель режимов работы, снабженный входами и выходами, причем его выходы подключены к управляющим электродам ключевых коммутаторов вентильного преобразователя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения обратных потоков энергии в цепях с несинусоидальными формами токов и напряжений, в него введены два датчика тока, датчик напряжения и три компаратора, причем вход первого компаратора подключен к выходу первого датчика тока, включенного в цепь дросселя, а его выход соединен с первым входом переключателя режимов работы, к второму входу которого подключен выход второго .компаратора.; вход которого подключен .к выходу датчика напряжения, включенного параллельно между генератором и нагрузкой, вход третьего компаратора подключен к выходу второго датчика тока, включенного в цепь нагрузки, а его выход подключен к третьему входу переключателя режимов работы.

1457062

I Составитель Г.Дамская

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор Н;Король

Заказ 7559/52 Тираж 605 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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