Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода



Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода

 


Владельцы патента RU 2496204:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат - упрощение конструкции и уменьшение потери мощности. Источник питания содержит первичный преобразователь (2), который образован кольцевым магнитопроводом (3), замкнутым вокруг фазного провода (1), на котором размещена вторичная обмотка (4), выходные зажимы (5) и (6) которой образуют выходные зажимы первичного преобразователя (2), выпрямительный диодный мост (7), сглаживающий полярный конденсатор (8), преобразователь-стабилизатор напряжения (9), выполненный по схеме DC-DC конвертора, выходные зажимы (10) и (11) DC-DC конвертора подключены к нагрузке (12), аккумуляторную батарею (13)(АБ), зарядное устройство (14), неполярный конденсатор (15), разрядник газовый (16), стабилизатор напряжения (17), ограничитель тока (18), токовый шунт (19) для контроля тока АБ, токовый шунт (20) для контроля тока нагрузки (12), диод (21) автоматического подключения АБ, аналого-цифровый преобразователь (22) контроля напряжения АБ, аналого-цифровой преобразователь (23) контроля тока АБ, аналого-цифровой преобразователь (24) контроля напряжения нагрузки, аналого-цифровой преобразователь (25) контроля тока нагрузки, аналого-цифровой преобразователь (26) контроля напряжения сглаживающего конденсатора (8). 1 ил.

.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания.

Известен вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода, содержащий трансформатор тока, первичной обмоткой которого служит фазный провод, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, а вторичная обмотка подключена к входу выпрямительного диодного моста с сглаживающей емкостью. Выходные зажимы выпрямительного диодного моста подключены к входным зажимам стабилизатора напряжения, выполненного по схеме DC-DC конвертора. Выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к включенным параллельно нагрузке источника питания и аккумуляторной батарее (Бунин А.В., Вишняков С.В., Геворкян В.М., Казанцев Ю.А. и др. Проблема создания источника питания автономного комплексного измерительного устройства высокого напряжения. Тезисы доклада. Труды. XXII Международная конференция «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты» МКЭЭЭ-2008, Крым, Алушта, 24 сентября - 4 октября 2008 г. Секция 2 - Электромеханика, с.297-298).

Недостатком известного вторичного источника отбора мощности является сложность конструкции в сочетании с неустойчивостью работы в широком диапазоне изменения фазного тока в проводе линии передачи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от фазного тока, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь фазного провода, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока, а вторичная обмотка соединена с входом выпрямительного диодного моста с сглаживающим конденсатором, выходные зажимы выпрямительного диодного моста подключены к входным зажимам стабилизатора напряжения, выполненного по схеме DC-DC конвертора, а выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к включенным параллельно нагрузке источника питания, аккумуляторной батарее и шунтирующим ветвям, управляемым делителями напряжения. Шунтирующие ветви включены параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения и образованы последовательно соединенными транзистором и балластной нагрузкой, включенной в цепь коллектора транзистора, база которого подключена к выходу делителя напряжения, выполненного в виде последовательно соединенных резисторов, включенных параллельно входным зажимам стабилизатора напряжения (Патент РФ №2379742 от 25.12.08 г., G05F 1/618, БИ №2 от 20.01.10 г.).

Недостатком такого вторичного источника отбора мощности является сложность конструкции, определяемая трансформатором напряжения, в сочетании с большой мощностью, рассеиваемой в балластных нагрузках при работе в широком диапазоне изменения фазного тока в проводе линии передачи.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и одновременно уменьшение потерь мощности, рассеиваемой на элементах цепи вторичного источника отбора мощности.

Этот результат достигается тем, что известный вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода, содержащий первичный преобразователь, который образован кольцевым магнитопроводом, замкнутым вокруг фазного провода, на котором размещена вторичная обмотка, выходные зажимы которой образуют выходные зажимы первичного преобразователя, выпрямительный диодный мост, сглаживающий полярный конденсатор, преобразователь-стабилизатор напряжения, выполненный по схеме DC-DC конвертора, выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к нагрузке источника питания, и аккумуляторную батарею, снабжен неполярным конденсатором, разрядником газовым, стабилизатором напряжения, ограничителем тока, токовым шунтом для контроля тока аккумуляторной батареи, токовым шунтом для контроля тока нагрузки, диодом автоматического подключения аккумуляторной батареи, аналого-цифровым преобразователем контроля напряжения аккумуляторной батареи, аналого-цифровым преобразователем контроля тока аккумуляторной батареи, аналого-цифровым преобразователем контроля напряжения нагрузки, аналого-цифровым преобразователем контроля тока нагрузки, аналого-цифровым преобразователем контроля напряжения сглаживающего полярного конденсатора, вторичная обмотка содержит число витков, которое определяется соотношением

W = U l с р 222 S k I min ,

где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, lср - средняя линия кольцевого магнитопровода, S - поперечное сечение кольцевого магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала кольцевого магнитопровода с размерностью Т л м А , Imin - минимальное значение силы тока в фазном проводе, вторичная обмотка и неполярный конденсатор образуют последовательную цепь, подключенную к входу выпрямительного диодного моста, параллельно зажимам которого включен разрядник газовый, параллельно выходным зажимам выпрямительного диодного моста включен стабилизатор напряжения, выходные зажимы выпрямительного диодного моста через последовательно включенный ограничитель тока присоединены к включенным параллельно входам зарядного устройства, преобразователя-стабилизатора напряжения и сглаживающего полярного конденсатора, выходной зажим положительного потенциала зарядного устройства присоединен к положительному зажиму аккумуляторной батареи, к которому присоединен и один из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения аккумуляторной батареи и положительный вывод диода автоматического подключения аккумуляторной батареи, другой зажим аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения аккумуляторной батареи присоединен к общей точке - массе вторичного источника питания, отрицательный вывод диода автоматического подключения аккумуляторной батареи присоединен к положительному зажиму входа зарядного устройства, отрицательный зажим аккумуляторной батареи через последовательно включенный токовый шунт для контроля тока аккумуляторной батареи присоединен к массе вторичного источника питания, параллельно токовому шунту для контроля тока аккумуляторной батареи подключен вход аналого-цифрового преобразователя контроля тока аккумуляторной батареи, параллельно зажимам сглаживающего полярного конденсатора присоединены зажимы аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения сглаживающего полярного конденсатора, выходной зажим преобразователя-стабилизатора напряжения с положительным потенциалом присоединен к первому зажиму нагрузки и к одному из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения нагрузки, другой из зажимов которого присоединен к массе вторичного источника питания, выходной зажим преобразователя-стабилизатора напряжения с отрицательным потенциалом присоединен к концу токового шунта для контроля тока нагрузки, другой конец которого присоединен к второму зажиму нагрузки и к одному из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя контроля тока нагрузки, другой из зажимов которого присоединен к массе вторичного источника питания.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема вторичного источника бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода.

Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода 1 содержит первичный преобразователь 2, который образован кольцевым магнитопроводом 3, замкнутым вокруг фазного провода 1, на котором размещена вторичная обмотка 4, выходные зажимы 5 и 6 которой образуют выходные зажимы первичного преобразователя 2, выпрямительный диодный мост 7, сглаживающий полярный конденсатор 8, преобразователь-стабилизатор напряжения 9, выполненный по схеме DC-DC конвертора, причем выходные зажимы 10 и 11 DC-DC конвертора подключены к нагрузке 12 источника питания, аккумуляторную батарею 13, зарядное устройство 14, неполярный конденсатор 15, разрядник газовый 16, стабилизатор напряжения 17, ограничитель тока 18, токовый шунт 19 для контроля тока аккумуляторной батареи 13, токовый шунт 20 для контроля тока нагрузки 12, диод 21 автоматического подключения аккумуляторной батареи 13, аналого-цифровый преобразователь 22 контроля напряжения аккумуляторной батареи 13, аналого-цифровой преобразователь 23 контроля тока аккумуляторной батареи 13, аналого-цифровой преобразователь 24 контроля напряжения нагрузки 12, аналого-цифровой преобразователь 25 контроля тока нагрузки 12, аналого-цифровой преобразователь 26 контроля напряжения сглаживающего конденсатора 8.

Выходные зажимы вторичной обмотки 4, вторичная обмотка 4 и неполярный конденсатор 15 образуют последовательную цепь, подключенную к входу выпрямительного диодного моста 7, параллельно зажимам которого включен разрядник газовый 16. Параллельно выходным зажимам выпрямительного диодного моста 7 включен стабилизатор напряжения 17, выходные зажимы выпрямительного диодного моста 7 через последовательно включенный ограничитель тока 18 присоединены к включенным параллельно входам зарядного устройства 14, преобразователя-стабилизатора напряжения 9 и сглаживающего полярного конденсатора 8. Выходной зажим 27 положительного потенциала зарядного устройства 14 присоединен к положительному зажиму 28 аккумуляторной батареи 13, к которому присоединен и один из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя 22 контроля напряжения аккумуляторной батареи и положительный вывод диода 21 автоматического подключения аккумуляторной батареи 13, другой зажим аналого-цифрового преобразователя 22 контроля напряжения аккумуляторной батареи 13 присоединен к общей точке - массе 29 вторичного источника питания, отрицательный вывод диода 21 автоматического подключения аккумуляторной батареи 13 присоединен к положительному зажиму 30 входа зарядного устройства 14, отрицательный зажим аккумуляторной батареи 13 присоединен к концу токового шунта 19 для контроля тока аккумуляторной батареи 13, другой конец которого присоединен к массе 29 вторичного источника питания, параллельно токовому шунту 19 для контроля тока аккумуляторной батареи 13 подключен вход аналого-цифрового преобразователя 23 контроля тока аккумуляторной батареи 13, параллельно зажимам сглаживающего полярного конденсатора 8 присоединены зажимы аналого-цифрового преобразователя 26 контроля напряжения сглаживающего полярного конденсатора 8, выходной зажим 10 преобразователя-стабилизатора напряжения 9 с положительным потенциалом присоединен к первому зажиму нагрузки 12 и к одному из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя 24 контроля напряжения нагрузки, другой из зажимов которого присоединен к массе 29 вторичного источника питания, выходной зажим преобразователя-стабилизатора напряжения 9 с отрицательным потенциалом присоединен к концу токового шунта 20 для контроля тока нагрузки 12, другой конец токового шунта 20 для контроля тока нагрузки 12 к зажиму нагрузки 12 и к одному из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя 25 контроля тока нагрузки 12, другой из зажимов которого присоединен к массе 29 вторичного источника питания.

Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода работает следующим образом.

Ток, протекающий в фазном проводе 1, возбуждает переменное магнитное поле в магнитопроводе 3, напряженность которого приближенно определена соотношением H I l с р ,

где I - значение силы тока в фазном проводе, lср - средняя линия магнитопровода, замкнутого вокруг фазного провода 1. Напряженность магнитного поля H в соответствии с основной кривой намагничивания материала магнитопровода 3 наводит на выходных зажимах 5 и 6 вторичной обмотки 4, которые образуют выходные зажимы первичного преобразователя 2, напряжение, пропорциональное числу витков W. Требуемое число витков вторичной обмотки определяется соотношением W = U l с р 222 S k I min ,

где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя 2 в режиме холостого хода, lср - средняя линия замкнутого магнитопровода, S - поперечное сечение магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала магнитопровода с размерностью Т л м А , Imin - минимальное значение силы тока в фазном проводе.

Образованный первичный преобразователь 2 качественно отличается от трансформаторов напряжения тем, что не содержит традиционной первичной обмотки, которая формируется аналогично трансформатору тока в виде провода - фазного провода 1, пропущенного в отверстие магнитопровода 3, поэтому напряженность магнитного поля в нем формируется согласно закону полного тока. При этом приближенно применение закона полного тока оказывается возможным с заменой кольцевых линий напряженности поля на среднюю линию магнитопровода 3.

Учитывая малость величины напряженности магнитного поля, наводимую током в фазном проводе 1 в магнитопроводе 3, для создания практически интересных (обычно это 5…12 В) величин напряжения на выходных зажимах 5 и 6 первичного преобразователя 2, подключенных к типовым нагрузкам 5…25 Ом, число витков вторичной обмотки 4 составляет нескольких сотен (в зависимости от величины тока в фазном проводе). Однако при этом резко возрастает внутреннее сопротивление первичного преобразователя 2, что ограничивает возможность эффективного отбора мощности в нагрузку. Противоречия между большим числом витков W и соответствующим этому большому числу витков большому внутреннему сопротивлению разрешается реализацией в выходной цепи первичного преобразователя 2 режима последовательного резонанса. Режим последовательного резонанса создается последовательным включением в цепь вторичной обмотки 4 неполярного конденсатора 15. Это объясняется тем, что основной вклад во внутреннее сопротивление первичного преобразователя 2 вносит реактивное сопротивление индуктивности вторичной обмотки 4.

С выхода первичного преобразователя 2 переменное напряжение подается на вход выпрямительного диодного моста 7. Разрядник газовый 16, включенный параллельно входным зажимам выпрямительного диодного моста 7, выполняет функцию защитного предохранителя по напряжению в случае превышения током фазного провода предельно допустимых значений (для каждого конкретного варианта устройства, рассчитываемого на свой рабочий диапазон токов, эти величины различаются). По физическим функциям разрядник газовый 16 является инерционным элементом, реагирующим на квазистатические (в сравнении с 50 Гц) процессы.

С выхода выпрямительного диодного моста 7 переменное напряжение положительной полярности (относительно массы 29 вторичного источника питания) через параллельно включенный стабилизатор напряжения 17 и последовательно с ним включенный ограничитель тока 18 поступает на вход полярного сглаживающего конденсатора 8. Причем стабилизатор напряжения 17 ограничивает уровень переменного напряжения положительной полярности на выходе выпрямительного диодного моста 7 значениями, допустимыми для сглаживающего полярного конденсатора 8, а ограничитель тока 18 работает как ключ, размыкающий ветвь, в которую он включен на период запирания ШИМ модулятора DC-DC конвертора преобразователя-стабилизатора напряжения 9. В противном случае, при закрытом ШИМ модуляторе, сглаживающий полярный конденсатор 8 зарядится от выпрямительного диодного моста 7 до положительного значения пикового переменного напряжения на его выходе. Эти значения могут быть существенно выше допустимых номиналов сглаживающего полярного конденсатора 8.

Преобразователь-стабилизатор напряжения 9, выполненный в виде DC-DC конвертора на базе ШИМ модулятора, преобразует напряжение на сглаживающем полярном конденсаторе 8 в рабочее напряжение нагрузки 12. Нагрузка 12 подключена к выходным зажимам 10 и 11 преобразователя-стабилизатора напряжения 9 через последовательно включенный токовый шунт 20 для контроля тока нагрузки 12. Контроль тока нагрузки осуществляется с помощью аналого-цифрового преобразователя 25 контроля тока нагрузки 12. Для этого вход аналого-цифрового преобразователя 25 подключен к точке соединения вывода токового шунта 20 и нагрузки 12.

Рабочее напряжение на нагрузке 12 контролируется с помощью аналого-цифрового преобразователя 24 контроля напряжения нагрузки 12.

Напряжение на входе преобразователя-стабилизатора напряжения 9, а значит и на зажимах сглаживающего полярного конденсатора 8 контролируется с помощью аналого-цифрового преобразователя 26, вход которого подключен к зажимам сглаживающего полярного конденсатора 8.

Состояние аккумуляторной батареи 13 поддерживается зарядным устройством 14, вход которого включен параллельно сглаживающему полярному конденсатору 8, а выход положительного потенциала зарядного устройства 14 подключен к зажиму положительного потенциала аккумуляторной батареи 14. Если положительное напряжение сглаживающего полярного конденсатора 8 выше, чем напряжение на зажимах аккумуляторной батареи 13, то диод 21 автоматического подключения аккумуляторной батареи 13 заперт и нагрузка 12 запитывается от преобразователя-стабилизатора напряжения 9. Если же положительное напряжение сглаживающего полярного конденсатора 8 ниже, чем напряжение на зажимах аккумуляторной батареи 13, то диод 21 автоматического подключения аккумуляторной батареи 13 открывается и нагрузка 12 запитывается от аккумуляторной батареи 13.

Напряжение аккумуляторной батареи 13 контролируется аналого-цифровым преобразователем 22 контроля напряжения аккумуляторной батареи 13, а ток заряда аккумуляторной батареи 13 контролируется с помощью аналого-цифрового преобразователя 23 контроля тока аккумуляторной батареи 13.

Упрощение конструкции достигается за счет конструкции первичного преобразователя 2, по существу в виде многовиткового дросселя, и реализации резонансного режима в цепи съема мощности за счет последовательно включенного неполярного конденсатора 8. При этом в первичном преобразователе функции трансформатора тока и трансформатора напряжения совмещены в дросселе, питаемом от источника тока. Тем не менее, относительно выходных зажимов первичный преобразователь представляет собой источник напряжения, управляемый током, причем источник работает в резко нелинейном режиме. Поэтому непосредственное применение стандартных DC-DC конверторов оказывается в таком устройстве невозможно.

Применения шунтирующих резистивных цепей для ограничения тока в нагрузке, нерациональное из-за роста потерь мощности, рассеиваемой на элементах цепи вторичного источника отбора мощности, удалось избежать за счет введения в устройство стабилизатора напряжения 17, ограничителя тока 18. Это позволило достичь уменьшения потерь мощности, рассеиваемой на элементах цепи вторичного источника отбора мощности, так как ограничивается отбор мощности от первичного преобразователя.

Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от фазного провода 1 линии электропередачи высокого напряжения 110 кВ, круговой промышленной частоте ω=314 рад/с, на основе магнитопровода 3 типоразмера ПЛ 20×40-80 из анизотропной холоднокатаной стали марки 3406 при числе витков вторичной обмотки, равном 300, из провода ПЭВ диаметром 0,9 мм и применением электронной системы стабилизации позволил снять на нагрузку 24 Ом фиксированное напряжение от 12 B при изменении фазного тока в пределах от 100 до 300 A. Этой мощности достаточно для обеспечения работы, например, маломощных первичных датчиков и систем радиоканальной передачи данных в автономных системах автоматики ЛЭП.

Достигнутый результат обеспечен построением стабилизатора напряжения 17 на напряжение 35-40 B и ограничителя тока на 0,7 A на базе одной и той же микросхемы TL 783.

Использование вторичного источника бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода позволяет обеспечить устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных вблизи линий электропередачи.

Вторичный источник питания с отбором мощности от тока фазного провода, содержащий первичный преобразователь, который образован кольцевым магнитопроводом, замкнутым вокруг фазного провода, на котором размещена вторичная обмотка, выходные зажимы которой образуют выходные зажимы первичного преобразователя, выпрямительный диодный мост, сглаживающий конденсатор, преобразователь-стабилизатор напряжения, выполненный по схеме DC-DC конвертора, выходные зажимы DC-DC конвертора подключены к нагрузке источника питания, и аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что снабжен неполярным конденсатором, разрядником газовым, стабилизатором напряжения, ограничителем тока, токовым шунтом для контроля тока аккумуляторной батареи, токовым шунтом для контроля тока нагрузки, диодом автоматического подключения аккумуляторной батареи, аналого-цифровым преобразователем контроля напряжения аккумуляторной батареи, аналого-цифровым преобразователем контроля тока аккумуляторной батареи, аналого-цифровым преобразователем контроля напряжения нагрузки, аналого-цифровым преобразователем контроля тока нагрузки, аналого-цифровым преобразователем контроля напряжения сглаживающего конденсатора, вторичная обмотка содержит число витков, которое определено соотношением W = U l с р 222 S k I min , где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, lср - средняя линия кольцевого магнитопровода, S - поперечное сечение кольцевого магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала кольцевого магнитопровода с размерностью Т л м А , Imin - минимальное значение силы тока в фазном проводе, вторичная обмотка и неполярный конденсатор образуют последовательную цепь, подключенную к входу выпрямительного диодного моста, параллельно зажимам которого включен разрядник газовый, параллельно выходным зажимам выпрямительного диодного моста включен стабилизатор напряжения, один из выходных зажимов выпрямительного диодного моста соединен с входом ограничителя тока, выход которого присоединен к одним концам включенных параллельно входов зарядного устройства, преобразователя-стабилизатора напряжения и сглаживающего конденсатора, второй из выходных зажимов выпрямительного диодного моста присоединен к другим концам включенных параллельно входов зарядного устройства, преобразователя-стабилизатора напряжения и сглаживающего конденсатора, выходной зажим положительного потенциала зарядного устройства присоединен к положительному зажиму аккумуляторной батареи, к которому присоединен и один из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения аккумуляторной батареи и положительный вывод диода автоматического подключения аккумуляторной батареи, другой зажим аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения аккумуляторной батареи присоединен к общей точке - массе вторичного источника питания, отрицательный вывод диода автоматического подключения аккумуляторной батареи присоединен к положительному зажиму входа зарядного устройства, отрицательный зажим аккумуляторной батареи через последовательно включенный токовый шунт для контроля тока аккумуляторной батареи присоединен к массе вторичного источника питания, параллельно токовому шунту для контроля тока аккумуляторной батареи подключен вход аналого-цифрового преобразователя контроля тока аккумуляторной батареи, параллельно зажимам сглаживающего конденсатора присоединены зажимы аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения сглаживающего конденсатора, выходной зажим преобразователя-стабилизатора напряжения с положительным потенциалом присоединен к первому зажиму нагрузки и к одному из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя контроля напряжения нагрузки, другой из зажимов которого присоединен к массе вторичного источника питания, выходной зажим преобразователя-стабилизатора напряжения с отрицательным потенциалом присоединен к концу токового шунта для контроля тока нагрузки, другой конец которого присоединен ко второму зажиму нагрузки и к одному из зажимов входа аналого-цифрового преобразователя контроля тока нагрузки, другой из зажимов которого присоединен к массе вторичного источника питания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании, монтаже, наладке и эксплуатации линий электропередачи (ЛЭП) при передаче электрической энергии к потребителю.

Изобретение относится к электроснабжению и может использоваться в народном хозяйстве для передачи электрической энергии на расстояние без проводов. .

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматического контроля и управления энергетической эффективностью потребительских энергетических систем.

Изобретение относится к устройству для подачи электрической мощности множеству транспортных средств от центрального источника питания через последовательность электрических выводов и включает в себя блок управления вывода и блок управления транспортного средства для каждого из транспортных средств.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности. Система контроля включает в себя первый датчик (112, 200), расположенный в некотором первом месте на линии фазового провода (104, 602), и второй датчик (112, 200), расположенный в некотором втором месте на линии фазного провода. Первый датчик содержит средства для генерирования первого набора данных синхронизированного фазора. Второй датчик содержит средства для генерирования второго набора данных синхронизированного фазора. Система контроля включает в себя процессор, содержащий средства для приема первого и второго наборов данных синхронизированного фазора. Кроме того, процессор содержит средства для определения напряжения (Vp) на стороне первичной обмотки по меньшей мере одного распределительного трансформатора (110, 600), имеющего электрическое соединение с линией фазового провода, на основе напряжения (VS) на стороне вторичной обмотки распределительного трансформатора. Напряжение на стороне первичной обмотки определяется на основе данных электросчетчика, поступающих от множества измеренных нагрузок (608, 610), имеющих электрическое соединение со стороной вторичной обмотки распределительного трансформатора. Кроме того, процессор содержит средства для того, чтобы определять по меньшей мере одно условие работы линии фазового провода, основываясь на первом и втором наборах данных синхронизированного фазора и напряжении на стороне первичной обмотки. 6 н. и 39 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к системе бесперебойного электропитания и, в частности, к системе бесперебойного электропитания, имеющей упрощенную схему индикации наличия напряжения. Технический результат заключается в создании системы бесперебойного электропитания, имеющей упрощенную схему индикации наличия напряжения. Для этого заявленная система бесперебойного электропитания, включающая клемму заземления системы, содержит главную схему, имеющую группу входных клемм электропитания, соединенную с сетью переменного тока, два выключателя, соответственно относящихся к линии под напряжением и нейтральной линии сети переменного тока, модуль индикации наличия частоты, соединенный с группой входных клемм электропитания, модуль деления напряжения, состоящий из нескольких делителей напряжения, а также два выключателя и центральный контроллер, заземленный посредством клеммы заземления системы и соединенный с модулем индикации наличия частоты, клемма заземления системы соединена с нейтральной линией посредством одного из выключателей при помощи вышеуказанной схемы, система бесперебойного электропитания может осуществлять индикацию наличия напряжения сети переменного тока упрощенным способом. 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение потерь питающей линии. Согласно способу, который исполняется по меньшей мере одним компьютером, имеющим процессор и память, выбирают из по меньшей мере одной памяти модель, которая предоставляет в качестве выхода указатель потерь питающей линии на основе вводов местоположения в по меньшей мере части питающей линии и по меньшей мере одного электрического аспекта в этой по меньшей мере части питающей линии; принимают по меньшей мере одним процессором измерение в реальном времени по меньшей мере одного электрического аспекта в по меньшей мере части питающей линии; выбирают по меньшей мере одним процессором соответственные местоположения множества потребителей в этой по меньшей мере части питающей линии; вводят измерение в реальном времени и соответственные местоположения множества потребителей в модель, чтобы генерировать множество указателей в реальном времени потерь в питающей линии для множества потребителей; и выбирают, на основе множества указателей в реальном времени, по меньшей мере одного потребителя из множества потребителей для реагирования на потребление в реальном времени, чтобы снизить потери в питающей линии. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.
Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение пропускной способности распределительных электрических сетей, надежности электроснабжения и безопасности однофазных потребителей электрического тока. Устройство для симметричного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети представляет из себя трехфазный разделительный одно- или многообмоточный (во вторичной цепи) трансформатор потребителя, при этом каждая из вторичных обмоток имеет независимые от основной обмотки дополнительные витки, предназначенные для компенсации падения напряжения на линии, а каждый из потребителей многообмоточного разделительного трансформатора запитан от своей или от общей (для однообмоточного трехфазного трансформатора) вторичной обмотки, в которой линия каждого потребителя запитана от трехфазных катушек трансформатора соединенных последовательно, любые две из которых включены согласованно, а третья - встречно.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам подавления и компенсации высших гармоник в электрических сетях и коррекции коэффициента мощности. Технический результат заключается в снижении коэффициента искажения синусоидальной формы кривых тока и напряжения сети при наличии нелинейной нагрузки, режим которой связан с динамическим изменением потребляемого несинусоидального тока, повышении коэффициента мощности сети по основной составляющей. Для этого заявленное устройство содержит инвертор, накопительный конденсатор, выходной сглаживающий пассивный фильтр и контроллер системы управления, при этом контроллер системы управления снабжен датчиком тока сети, датчиком напряжения, формирователем импульсов на основе релейных регуляторов с изменяемой шириной гистерезиса, фазовыми преобразователями тока и напряжения, блоком фазовой синхронизации и регулятором напряжения накопительного конденсатора, драйверами управления силовыми ключами инвертора, устройство снабжено фазовым преобразователем сетевых токов, фазовым преобразователем опорных токов и блоком формирования напряжения. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Инверторный генератор содержит первый, второй и третий инверторы, первый, второй и третий контроллеры для управления переключениями ВКЛ/ВЫКЛ переключающих элементов инверторов и управления первым инвертором как главным инвертором, а вторым и третьим инверторами - как подчиненными инверторами, трехфазный выход, однофазный выход и блок управления двигателем для посылки выходного сигнала селекторного переключателя на первый контроллер и т.д. Тем самым выдается трехфазный или однофазный переменный ток посредством такого управления переключениями ВКЛ/ВЫКЛ переключающих элементов, чтобы на выходе первого, второго и третьего инверторов по сигналу селекторного переключателя был трехфазный или однофазный переменный ток, при этом выходной сигнал первого инвертора делается опорным. 14 з.п.ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано, например, в качестве шунтирующего реактора в статических компенсаторах реактивной мощности линий электропередачи. Техническим результатом изобретения является снижение уровня генерируемых гармоник без увеличения установленной мощности и инерционности реактора. Стержни трехстержневого магнитопровода (1) состоят из двух последовательных элементов (2) и (3), а каждый элемент разделен на две параллельные части (4) и (5). Часть (4) выполнена с зазором, а часть (5) - без зазора. Фаза сетевой обмотки состоит из двух секций (6), а фаза управляющей обмотки - из двух секций (7) и (8). Секции (7) и (8) охватывают части (5), не имеющие зазора. Каждая секция (6) охватывает один из элементов стержня (2) или (3) целиком. Секции (6) каждой фазы соединены параллельно, секции (7) разных фаз - в звезду, секции (8) разных фаз - в эквивалентный треугольник. К соединенным в звезду секциям (7) и к соединенным в треугольник секциям (8) подключены трехфазные управляющие ключи. Управляющие ключи могут быть выполнены на тиристорах и собраны по схеме звезда или треугольник. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в энергетических системах. Технический результат заключается в улучшении управления сетями электроэнергетической системы. Интеллектуальная энергосистема для улучшения управления энергосистемой общего пользования включает в себя использование датчиков на различных участках энергосистемы общего пользования, с применением технологии передачи данных и компьютерной технологии, таких как дополнительные структуры шины, для обновления электроэнергетической системы таким образом, чтобы она могла работать более эффективно и надежно, и для поддержания дополнительных услуг для потребителей. Интеллектуальная энергосистема может включать в себя распределенное интеллектуальное средство в энергосистеме общего пользования (отдельное от интеллектуальных средств центра управления), включающее в себя устройства, которые генерируют данные на разных участках энергосистемы, анализируют сгенерированные данные и автоматически модифицируют работу участка электроэнергетической системы. 6 н. и 40 з.п. ф-лы, 37 ил.

Изобретение относится к управляющему устройству обеспечения параллельной работы для инверторного генератора. Управляющее устройство обеспечения параллельной работы для инверторного генератора А содержит первый, второй и третий инверторы (22а, 22b, 22с), соединенные, каждый, с тремя обмотками, намотанными вокруг генератора переменного тока с приводом от двигателя, и преобразующие переменный ток, который выдают обмотки, в постоянный и переменный ток, чтобы выдавать преобразованный переменный ток. Устройство также содержит первый, второй и третий контроллеры (ЦП 22а2, 22b2, 22с2) для управления переключениями ВКЛ/ВЫКЛ переключающих элементов, чтобы обеспечить возможность параллельной работы инверторного генератора А, по меньшей мере, с одним инверторным генератором В, который выполнен так же, как инверторный генератор А, для выдачи трехфазного переменного тока. Техническим результатом является обеспечение параллельной работы однофазных двухпроводных инверторных генераторов. 11 з.п. ф-лы, 20 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение компактности и универсальности устройства. Устройство содержит, по меньшей мере, один модуль (24) ввода/вывода. Модуль (24) содержит корпус (34), заключающий в себе монтажную плату, по меньшей мере, с одним блоком обработки сигнала, по меньшей мере, один шинный разъем (36, 38), который проходит через первую сторону корпуса, и набор клеммных блоков (40) для подключения полевых проводов к полевому оборудованию, причем клеммные блоки расположены на второй стороне корпуса. По меньшей мере, один блок обработки сигнала включает в себя, по меньшей мере, один блок для преобразования входных и выходных сигналов к/от полевого оборудования и осуществления связи по шине согласно протоколу связи по шине. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх