Устройство для дискретного регулирования мощности конденсаторной батареи
Изобретение относится к электротехнике и может быть испол ьзовано для ступенчатого регулирования мощности однофазной и трехфазной конденсаторных батарей, подключенных к четырехпроводным сетям. Цель изобретения - повышение надежности . Это достигается при переключении кон1 денсаторной батареи 1 с линейного на фазное напряжение или ее отключении с линейного напряжения путем кратковременного включения полупроводникового ключа 5 в момент наибольшего значения напряжения на нем, контролируемого формирователем синхроимпульсов 21,что обеспечивает быстрое снижение напряжения на конденсаторной батарее до уровня, меньшего амплитудного значения фазного напряжения питающей сети. Логическая схема содержит два нуль-индикатора 11 и 12, два формирователя импульсов управления 9 и 10, два элемента И 13 и 17. три RS-триггера 7, 8 и 18, одновибратор 22, инвертор, элемент ЗАПРЕТ 19. элемент задержки 15.3 ил. ел С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 J 3/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813912/07 (22) 13.04.90 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) Московский энергетический институт (72) B.В.Шевченко и О,A.Áóðóíèí (53) 621.373.5 (088,8) (56) Ильяшов В.П. Конденсаторные установки промышленных предприятий. — М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 70-73.
Авторское свидетельство СССР
М 1450040, кл. Н 02 J 3/18, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ступенчатого регулирования мощности однофаэной и трехфаэной конденсаторных батарей, под„„5Q„„1704224 А1 ключенных к четырехпроводным сетям.
Цель изобретения — повышение надежности. Это достигается при переключении кон- денсаторной батареи 1 с линейного на фазное напряжение или ее отключении с линейного напряжения путем кратковременного включения полупроводникового ключа 5 в момент наибольшего значения напряжения на нем, контролируемого формирователем синхроимпульсов 21, что обеспечивает быстрое снижение напряжения на конденсаторной батарее до уровня, меньшего амплитудного значения фазного напряжения питающей сети. Логическая схема содержит два нуль-индикатора 11 и 12, два формирователя импульсов управления 9 и
10, два элемента И 13 и 17, три RS-триггера
7, 8 и 18, одновибратор 22, инвертор, элемент ЗАПРЕТ 19, элемент задержки 15. 3 ил, 170422<1 (,1> <<2< <сто;}И,) r) < - f f< -я К ";.: < р "<тр } ке и } охке-т бь}ть исг-)." c;0}-!0 ...;:4 сту }енц 310".{1 регул и р: а}! i:я ).}i ) в! >iости
0 III,,<,; -;: 40}) I! < } .".",, . <10!1:- 0,4.<.; <. )i < P}<ЫХ
)!1 i;.; ;, п<1дк! : ."". ."..,)х к чэ< = х.} „ 0 Од}!Li; -<- - -.-,.<)>3>3 .;: .i С :i >л.
1}а ь t«305>00- н;- — г}оv .Iíåìãå нэцсхкt;0;: i а фиг. 1 }14 ° (. Д) i ьс<л на (ii )IKfti".0>t
}}ая сх :-}43 ус1<.-)0.)с}в, -; .};4;,и- 2- р "
cxc. ;l=l, f!a ())<иг, 3 - })} пл}с>-, ы.; .i" f <1ý<) }л<}ы }}ЭПО
i т,>рну)i i батарею> }, 0 ;«4 Г. ь-вод к", apa! пОД- f .) t:æ,iiсн }:enact!;=.доii.... 0 r r)iе .1>)е 2 для t10 0< . <1.! НС;4 Я;;«О,, °,)ЭЭЫ Г}И: 3 Э<цой Сати, а p,, уГО ) вы 80<, ч" p" <}срвый f)< . у <г)овод ни;(с ау. ; Kf} >0a 3 — r, I .l -4 1}}е 4 для f<0,<,сосдине} и . Другой ф Эь) питаюЩей с8Т«8 20 ОС>: a T j! 0} } поряд хе }ндексн ого че „«доваНИя И Ч".pÇÝ Б ГО С > r)CI<)<Про е" <} <}!i 08}! A кл}0-I 5 — .; кле:.;л1е 6 дл}я пс,)33(:динсния . нуллпОГО прОвода. B <ходы пс})30<0 7 и BTOрого О BS-триг.;=. i08 озоди}}е}<ы с выходами 25 сООтветс-вуюЩ;.х })с,"...л .ировате;сй 9 и 10 и}..пульсов упр, .)al!if;, вуходь} .;0Tîpü x ca еди).е.-!6! с упразг<яю(иt it еходаии:00180Tствующих полуripu30). --.:-.Ковь}х ключей 3 и 5. Нуль-индикаторы 11 и 12 вкл}оче}}ь} парал- 30 лельно ссответстоу, с : ил1 полувровод} иковУГ) кл}окалан 3 ). Пеpi 1<Й вход л i элс< <ента б И13 ССЕ«1НЕН Г КЛ<< <у/Ой 1)т ЛЛя ПОД};ЛЮЧЕ}}<ия си} нала уп;..а })лс ff .я L! 4< на в к<як)че}4}}ее кондонсато)., "% батэреll на фаэ}}ое напряжение, втор)й эхОДХ2 — с в :};;Одс;.", элемента 15 ведер)<(ки< тост i те}<:! 11 tf вторь::.: Охо :,О<и Х2 зле. с}}та И 17. 1t: };:.)ый вход,1 <лег::нт- 1 17 cоединен с К вход !If йс-т)иггс 203 6 и 18, инес ° )с>}ь}л1 вхо;:, <:-л- }иен }а ЗР.< },- }=.Т 19 и клел;л10й 20 ДГ<Г} f1 a ".K ) IO iC H". i с., < -..<Эла )<0938)! 8 }f I;8 Ha - 5 Ркл)очс}! ;е }(Онд, .! calc ?}с 4 )0Ta<)aи 1 на линейное напрл)х-:.Нис., "1рлл}ой нход эле,",е)}та ЗАПРЕТ 19 co=,;:,,)нен с вь)хс,",-") 4 :, О) <,, 1p0i8aтеля 21 cwHx1. 0 2}f f1 :". ica<8 8} ":Ia }8H}}0! 0 hf8x .„"(у кл<ел1л}011 1 Для ) <1дсседи}}ения Kp)< Tait 5<0 фаЗ<.) пита<ощс}1 се1 и и кле - мой 0 для подсо д; нен fl нулевого Г;. Овода. Рь}хпд эле}иен та ЗЛГ1Г ЕТ 19 сссди "= í с S Входо}1 RS-триггера 18, с}-.-0<4, коте )ого соединен с К-вxс<д<ол : ".S-тс .г}с;.э 7 it - (о;;0)4 одновиб- .:;5 ротор".. 22, В и. .д о, .," -; 4", эторл 22 с-. ед .нен с выходе; } .-1 1}4ггср» 8, S-вход КР)СР;:ГО СО<.", . ;а)} С ". } <ХЕ, "Л< „" :Е ., 13. Ць);,-, „але .<,.т;< !"; 7 сс ди .:, c 5-вхоДС)л". 1-, 10!frf С; 7. У Tp;j;>cT!40 работа т сл дуюи}и>s otap"-3;:: 4. Г1)« ". Ь к))а, )л}(} 2, 4 и ".) ПО,KI}}0<4(. III- к < внь С) Ii i ".)Щ и СС<}и ССО ГВС1С i ВС }НО, } }p ь.< пода ». }! а к)<е" ;ь! - 0 сif Гнал ". у и ),=1"I II0IilAr< Li t }!a i<()<Ю l<.tI!4r< K .. }ДЕНСЭTOr)iiO!1 23таре:1 (, :..bj 1 на линсйнг:е нar ряже:}ие (;!a кле},:-1с 1<4 си} нал "f10». 0 ) 4; "10л .cf}T ну))свой j 3 !C!CT« tt3ГlP;l2K8tt14If На fiO/>У}}))ОВОДНИКО 80ff K) K, I8 3 })уль-индикагор 11 вь)ДГ}ст и;,1 г>ульв, котор: })ь}ходе, ко орый 00paE Tc;! }; в;ОД <4>ор :,и}.<оГ в=теля 9 ил4Г< <льса}, })ь}})а.о",его и}1})у Г) КГ К <)Сi l <ЛС I",; < IТИ ) Ей Г<ОЛ<УП РОВОДНI".!:080r0 кл о а 3, КБ 1 беэударно включается на Fi }}е:.:}Ос напр-.;. .П}}ис Цдс, На вь}хо<(с нульиндика ора 11} уста:la ливается сигнал "Ло":. 1" (;,.".;г, 3к), (})орл)иро".этель 21 синхрои}.)пульсе}),!0 )!. Ирует на своем вь}ходе f.aс>}<.,0D <<я .-i° Р<.:TL си}}крои "4Г1ульсов } 1 (фиг, 30) с;:,О<.:с}}ть)<;лстиже}}",я напряуке},ия с),4с ((!<г. 321 ahi )ли1 -ных? на<}ений. Для псрекл}очс,}ия КБ 1 с линейного на фс<зное на ряx.åj-ttf(l }48 кл-. ",11у 20 подается си< нал ".}10Г. 1" (л}омент ср, фиг. 2), В 10f i(<}т пОСГ)еду>ощ" го За атил} Г>е})вОГО Г)рих<эдд си}(кроил)пульса с фap;ир<2вателя 1 синхр(-.4)}пульса (момент TI) на выходе э<}ел)ента ?А.1РЕТ появляется }н}пульс, который переб Тась}вас .."-iplff гер 10 в устойчивое состояние с с}4гн;ио}и "Лог. 1" на }<}.}Ход<е (фиг, 3a), который запускает одновибратор 22. Однов;15pa Тор 22 фор}лируст на своам выходе ил4пульс (фиг. 3 и), Дос аточный для включения полупроводникового ключа 5. Одновр;)л}анно сигнал "Лог. 1" подво)ся на Я-вход HS-триГГсра 7, кОтооый псрсбрэсь}езе его r) друiàå устойчивое состо"нис с сиrlfaëaht .> 1ог. 0 на вь}х("4(. (ф»r, 3)4(), блок} 1.<у ощи. ; г>одэ у иt Irtóa},003 упра})Г)е><ия нэ f)K< оче<}ис полупровсд)}икового K:!la la 3. Пр!1 вкл}очснии Од}}ОГО иэ вентилей по) > i1роз0дникОU0r0 елго<}а 5 О )р.<эустс)) >ч) 11! 0вр.менныи кa!ITyp aahfvKaния; (4>л}ээ С— 0", .". < } ° })<3НТИЛС}1 ПОЛ) ПР )ВОД} 4 Ко}<С Го К, >0 ча 3 — один иэ ве}}тиле } l10л >ч)ро})од«:4>; ого,:люча 5 — нулевой пров.д. Г1р})чел) нл этс r f интервале врс>иени {т1-т>- -ip08од.}л ость })кл>ю }енных вентилей по упрове:;> i 0! Ix к э -}ай 3 и 5 будет прспи})о})оло." >" :. t! )1t4i4:ЭЮЩИЙ 1С К ЭЭЛ}b}КЭH)1}4 1 1ля + }.:< (. >!l . 2) б )< д с Г и и (.1 ь и I 4 д ) к 1! },) н У ll 1 >) 3 к I а}) 4 « } 3 и 001 быс)рос эа}1})ра>;. (..: г <(4 таль>}ОГ(1 Г,r<1 Г) ."., )рс,.0 li:;лог;) )1;",: ." ti " : <т 4,Pi X0Ä1 1 ОКЭ В }4(1 " -. >""- У (1 ф.)Г. 2). 1704224 10 25 35 Напряжение на КБ 1 в этот момент будет иметь величину Щтт) = Uao(zz) Uco(zz)/ < ь2, Е . После запира ния полупроводникового ключа 3 на выходе нуль-индикатора 11 появляются импульсы "Лог. 0" (фиг, Зк), которые инвертируются инвертором 1б (фиг. Зм) и далее поступают на элемент 15 задержки. Импульсы с элемента 15 задержки (фиг. Зк) поступают на вход Х2 элемента И 13. Далее в момент тз в результате колебательного процесса запирается полупроводниковый ключ 5. Конденсаторная батарея оказывается отключенной от сети с остаточным напряжением, меньшим тг 2 ьтиа (фиг. 2). В момент последующего за этим первого равенства остаточного напряжения на конденсаторе и фазного напряжения 0Ар (момент t4) на выходе нуль-индикатора 12 появл"-ется импульс (фиг. Зл), который поступает на вход Х3 элемента И 13. На выходе элемента И 13 появляется сигнал "Лог. 1", который переводит RS-триггер 8 в устойчивое состояние с сигналом "Лог. 1 на выходе (фиг. Зо). Формирователь 10 импульсов начинает выдавать импульсы на включение вентилей полупроводникового ключа 5. КБ 1 безударно включается на фазное напряжение ОА0 (момент т4, фиг. 2). При необходимости только отключения КБ 1 с линейного напряжения (до момента t4) на обоих клеммах 14 и 20 устанавливается сигнал "Лог. 0". Работа схемы и электромагнитные процессы протекают так, как описано выше. В момент t4 включения КБ 1 на фазное напряжение не происходит, так как сигнал управления на клемме 14 равен нулю. КБ 1 находится под остаточным нап риие пнем, меньшим т 2 Umy и подготовлена к безударному включению как на фазное, так и на линейное напряжение. Таким образом, устройство обес))ечивает безударное переключение конденсаторной батареи с одного уровня напряжения на другой и ее безударное включение на любой из уровней независимо от предшествующего режима работы, в результате чего повышается надежность . конденсаторной установки, Формула изобретения Устройство для дискретного регулирования мощности конденсаторной батареи, содер)кащее два полупроводниковых ключа, один вывод конденсаторной батареи подключен непосредственно к клемме для подсоединения одной фазы питающей сети, другой вывод через первый полупроводниковый ключ — к клемме для подключения другой фазы питающей сети в обратном порядке индексного чередования и чеоез второй полупроводниковый ключ — к клемме для подсоединения нулевого провода, выходы первого и второго RS-триггеров соединены с входами соответству;ощих формирователей импульсов управления, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих полупроводниковь1х ключей, первый вход элемента И соединен с клеммой для подключения сиг.нала управления на включение конденсаторной батареи на фазное напряжение, формирователь синхроимпульсов включен между клеммой для подключения другой фазы питающей сети и клеммой для подключения нулевого провода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения надежности, оно снабжено вторым элементом И, третьим RS-триггером, двумя нуль-индикаторами, инвертором, одновибратором, элементом задержки и элементом ЗАПРЕТ, причем нуль-индикаторы включены параллельно со.ответствующим полупроводниковым ключам, инверсный вход элемента ЗАПРЕТ, R-входы второго и третьего RS-триггеров соединены с клеммой для подключения сигнала управления на включение конденсаторной батареи на линейное напряжение, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с S-входом третьего RS-триггера, выход которого соединен с R-входа."л первого RSтриггера и входом одновибратора, выход одновибратора соединен с выходом второго RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом элемента задержки, а третий вход — с выходом вторОго нуль-индикатора, выход первого нуль-индикатора — c входом инвертора и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, прямой вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, выход инвертора соединен с входом элемента задержки. 1704224 Ок l — ЬФиг. 2 Состааитель О.Наказная Техред M.Маргентал . Корректор Л.Бескид Редак1ор H.Tóïèöà Заказ 67 Тираж Подписное ВНИИПИ Госу, арстгенного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Ироизеодстг:е..но-иэдательск,й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гаг".рина, 101
