Фильтросимметрирующее устройство для трехфазных четырехпроводных сетей с нелинейными нестационарными нагрузками
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных четырехпроводных системах электроснабжения общего и специального назначения при подключении к ним несимметричных, нелинейных и нестационарных нагрузок для компенсации тока в нулевом проводе. Целью изобретения является повышение точности компенсации токов в нулевом проводе. Устройство содержит источник 5 постоянного напряжения, двухпозиционный силовой полупроводниковый ключ 6, триггер 8 Шмидта, дроссель 7, измерительный шунт 10, масштабирующий усилитель 9 и усилитель 11 тока, причем в качестве источника постоянного напряжения используется трансформаторный преобразователь числа фаз с многофазным выпрямителем. Усилитель тока компенсирует ошибку компенсации, вызванную зоной нечувствительности триггера Шмидта. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (1!) (gg)$ Н 02 1 3/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
8. - у;;. ° игр...,„„ ф
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ П(НТ СССР (21) 4399759/24-07 (22) 29,03.88 (46) 30 06 90, Вюл, № 24 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) А.К.Шидловский. И.В,Мостовяк, В,А,Новский, А,П,Трофименко и А.Н,Яровой (53) 621.316 ° 761.21(088,8) (56) Авторское свидетельство .СССР
1169077, кл. Н 02 J 3/26, 1983, Авторское свидетельство СССР № 1264264, кл. H 02 J 3/26, 1984.
Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок ° M.: Энергоатомиздат, 1985, с. 121-)26. (54) ФИЛЬТРОСИММЕТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНЫХ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫХ
СЕТЕЙ С НЕЛИНЕЙНЫМИ HECTAUHOHAPHb!MH
НАГРУЗКАМИ (57) Изобретение относится к электроВ
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для безынерционной компенсации мгновенных значений тока в нулевом проводе трехфазной четырехпроводной сети при подключении к ней нелинейных однофазных нагрузок с быстроизменяющимися во времени параметрами (электродуговые сталеплавильные печи, вентильные преобразователи, асинхронные и синх ронные двигатели, сварочные аппараты. и др,).
Целью изобретения является повышение точности компенсации тока в нулевом проводе, технике и может быть использовано в трехфаэных четырехпроводных системах электроснабжения общего и специаль— ного назначения при подключении к ним несимметричных, нелинейных и иестационарных нагрузок для компенсации тока в нулевом проводе, Целью изобретения является повышение точности компенсации токов в нулевом проводе. Устройство содержит источник 5 постоянного напряжения, двухпозиционный силовой полупроводниковый ключ 6, триггер 8 Шмидта, дроссель
7, измерительный шунт 10, масштаби-, рующий усилитель 9 и усилитель 11 тока, прнчем в качестве источника постоянного напряжения используется трансформаторный преобразователь числа фаз с многофазиым выпрямителем, Усилитель тока компенсирует ошибку компенсации, вызванную зоной нечувствительности триггера Шмидта, 4 ил, На фиг ° 1 представлена структурная схема фильтросимметрирующего устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы основных узлов устройства; на фиг ° 3 — транзисторный двухпозициои— ный силовой полупроводниковый ключ; на фиг,4 — усилитель тока, Устройство содержит фазы 1-3 сети с нулевым проводом О, нелинейную иестационарную нагрузку 4, источник 5 постоянного напряжения, двухпозициоиный силовой полупроводниковый ключ б, дроссель 7, триггер 8 Шмидта, масштабирующий усилитель 9, измерительный шунт 10, усилитель 11 тока, Т!ли-1575265
40 зисторный двухпоэиционный силовой полупроводниковьп3 ключ б состоит из р-и-р транзистора 12 и а-р"и транзистора 13, а также рееисторов 14-17, необходимых для обеспечения ключевого режима работы транзисторов. Усилитель
11 тока состоит из и-;р-п транзистора
18., р"и-р транзистора 19, ограничивающего ток сопротивления 20, а также 10 базового резистора 21.
Устройство работает следующим образом.
Источник 5 постоянного напряжения преобразует переменное трехфазное напряжение сети в постоянное двухполярное напряжение относительно потенциала нулевого провода и не содержит емкостных сглаживающих фильтров, которые вносят высокочастотные
;искажения тока в сеть. Поэтому источник постоянного напряжения представляет собой трансформаторный преобразователь числа фаэ, подключенный к трем фазным проводам сети, многофаэ- 25 ный выпрямитель, что позволяет существенно снизить его нежелательное влияние на питающую сеть.
Двухпозиционный силовой проводни.ковый ключ 6, управляемый триггером
8 Шмидта, подсоединяет. дроссель 7 поочередно к разным полюсам источника постоянного напряжения таким образом, чтобы сумма тока дросселя и тока в нулевом проводе i п не превышала некоторую величину i, определяемую шириной эоны нечувствительности триггера 8,Шмидта;
Уменьшить величину,, т.е. ошибку компенсации, можно путем сужения зоны нечувствительности, Однако это приводит к повышению частоты переключений двухпозиционного силового полупроводникового ключа, что влечет эа собой повьппение .коммутационных потерь.„
Кроме того, частота переключений ограничена предельным временем выключе. ния полупроводниковых вентилей, Использование усилителя 11 тока, предназначенного для компенсации ig, а следовательно, небольшой мощности по
50 сравнению с мощностью двухпозиционного силового полупроводникового ключа, позволяет полностью устранить ошибку компенсации ig не прибегая к повышению частоты переключений.
На фиг,2 показаны диаграммы работы основных узлов устройства: а — нагрузочный ток в нулевом проводе
1 б - ток дросселя 1+ B ошибка компенсации; i " ток, протекакш ий через измерительный шунт (алгебраическая сумма ia „è ); г — ток усилителя тока i, д - сигнал с выхода триггера Шмидта, предназначенный для управления двухпозиционным силовым полупроводниковым ключом
Иэ диаграммы видно, что ошибка компенсации определяется выражением
i i0H- д . На вход триггера Шмидта поступает аналогичной формы сигнал с измерительного шунта, предварительно усиленный масштабирующим усилителем. Положительные значения сигнала на выходе триггера Шмидта инициируют подключение дросселя к положительному полюсу источника постоянного напряжения, отрицательные — к отрицательному полюсу, Аналогичную форму имеет напряжение на дросселе.
Формула изобретения
Фильтроснмметрирующее устройство для трехфаэных четырехпроводных сетей с. нелинейными нестационарными нагрузками, содержащее источник постоянного напряжения, входы которого подсоединены к зажимам трехфазной сети, а его выходные положительный и отрицательный полюсы соединены соответственно с первым и вторым входами двухпозиционного силового полупроводникового ключа, третий вход которого подключен к выходу триггера Шмидта, а выход — к одному из выводов дросселя, другой вывод последнего соединен с нулевым проводом сети, в рассечку которого на участке между нулевой точкой распределительного трансформатора и точкой подсоединения дросселя включен измерительный шунт, который подключен к входу масштабирующего усилителя, вход которого соединен с входом триггера Шмидта, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности компенсации тока в нулевом проводе, дополнительно введен усилитель тока, два входа питания которого соединены .с положительным и отрицательным полюсами ис-. точника постоянного напряжения, а вход подключен к выходу масштабирую-i ! щего усилителя, причем выход упомянутого усилителя тска подключен к нулевому проводу на участке между нулевой точкой распределительного
1575265 б трансформатора и местом подключения измерительного шунта.
1575265
Составитель Н. Мирошников
Техред М,Моргентал Корректор С. Черни
Редактор М. Циткина
Заказ 1789 Тираж 420 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01
