Способ автоматической настройки катушки индуктивности с подмагничиванием в резонанс с емкостью

 

(ii) 491179

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских социалистических

Весиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.71 (21) 1660484/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 13.04.76 (51) М. Кл. Н 02h 1/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.3.064.44..072.3 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. А. Петров, А. М. Ершов и В. И. Гиря (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КАТУШКИ

ИНДУКТИВНОСТИ С ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ

В РЕЗОНАНС С ЕМКОСТЬЮ

Способ автоматической настройки катушек индуктивности может быть использован, например, в высоковольтных электрических компенсированных сетях для обеспечения резонансной настройки дугогасящих катушек в нормальном режиме сети или при устойчивых однофазных замыканиях на землю.

Известен способ автоматической настройки катушек индуктивности с подмагничиванием в резонанс с емкостью путем модулирования напряжения подмагничивания. В качестве напряжения модулирования используются в известном способе колебания синусоидальной формы.

Однако в случае применения способа для ряда промышленных объектов, в том числе и ля настройки дугогасящих катушек, модулирующие колебания должны иметь низкую частоту (порядка единиц и десятых долей герца), в результате чего все функциональные элементы получаются сложными, громоздкими и имеют недостаточную чувствительность, В способе согласно изобретению модулирование осуществляют напряжением прямоугольной формы, выделяют напряжение прямоугольной формы из напряжения катушки, сравнивают с модулирующим, сдвинутым по фазе на угол, обусловленный инерционностью катушки, и при совпадении напряжений по фазе увеличивают ток подмагничиванием, а при сдвиге на 180 уменьшают до настроики в резонанс, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на

5 фиг. 2 — статическая экстремальная характеристика системы «емкость — индуктивность» (зависимость напряжения на катушке U, от тока подмагничивания 1,); на фиг. За, Зб, Зв — временные диаграммы напряжений.

10 Блок-схема включает следующие элементы: емкость 1, катушку индуктивностп 2, выпрямитель и фильтр низкой частоты 3, входной усилитель 4, множительное устройство 5, интегрирующий усилитель 6, усилитель мощно15 сти 7, генератор 8 вспомогательных колебаний, фазосдвигающее устройство 9, коммутатор 10 с управляемым элементом .

В данном случае используется свойство статической характеристики LС-контура менять

20 фазу модулирующих колебаний выходной величины (напряжения на катушке С4) по отношению к входной (току подмагничивания

1„или напряжению подмагничивания U ) при переходе через экстремум.

25 Генератор 8 вспомогательных прямоугольных колебаний частоты и0 через усилитель мощности 7 воздействует на ток подмагничивания I катушки пндуктивности 2. В результате в напряжении катушки Уо возникают

30 колебания той же частоты âii. Переменное на491179 пряженпе Уз с помощью выпрямителя и фильтра низкой частоты 3 преобразуется в сигнал гостоянного тока, из которого выделяются и усиливаются входным усилителсм 4 колебания частоты соз.

Прямоугольные колебания частоты о> с входного усилителя 4 и от генератора 8 через фазосдвнгающее устройство 9 подаются на множительное устройство 5 (синхронный детектор) . Выходная величина множительного устройства сравнивается с постоянной по величине э.д.с. Е, и далее суммарный сигнал

Uz пос Гупает на интегрирующий усилитель

6, а затем на усилитель мощности 7, обеспечивая рабочее движение системы (непрерывное изменение тока подмагничивания катушки индуктивности) в сторону экстремума.

Работает автоматическая система следующим образом.

Пусть при включении система находится в точке А резонансной характеристики й)

) през., ГДЕ п.рез. ТОК ПОДМаГНИЧИВаНИЯ РЕзонансной настройки (см. фиг. 2). Тогда на вход м ножительного устройства подаются прямоугольные колебания U, и Uy частоты сто, сдвинутые по фазе на 180 . Выходной сигнал множительного устройства U равен нулю, и на вход интегрирующего устройства б подается напряжение Uz =Е (см. фиг. Зв), что вызывает уменьшение тока подмагничивания и, следовательно, движение системы в сторону экстремума.

Если при включении система находится в точке Б резонансной характеристики 1п( (I,ðt.3. (cM. фиг. 2), то на вход множительного устройства поступают прямоугольные колебания U и U1„, частоты оз, совпадающие по фазе. Среднее значение выходного сигнала

U множительного устройства 5 равно (минус) — 2Е, и на вход интегрирующего устройства подается суммарное напряжение.

Ув = — 2Е+Е= — Е (см. фиг. За), что вызывает увеличение тока подмагничивания, т. е. также движение системы к экстремуму.

После настройки системы на экстремум

1п=1п, рзз С ВХОДНОГО УСИЛИТЕЛЯ 4 На МНОЖИтельное устройство 5 поступают колебания удвоенной частоты 2 ко и на выходе последнего возникает сигнал U = — Е (см. фиг. Зб), следовательно на вход интегрирующего усилителя подается напряжение, равное нулю:

U = U-,— E= — Е+Е=0 и ток подмагничивания не меняется.

Для учета влияния инерционности отдельных элементов автоматического устройства и объекта регулирования (катушки индуктивности) имеется фазосдвигающее устройство, обеспечивающее изменение сдвига фазы в функции величины тока подмагничивания (напряжения интегрирующего усилителя

Г пу) °

Л для обеспечения устойчивой работы системы на пологой части резонансной характеристики имеется коммутатор 10 с управляеK0T0PbIH область резонанса (экстремума).

Предмет изобретения

Способ автоматической настройки катушки

ЗО индуктивности с подмагничиванием в резонанс с емкостью, например дугогасящей катушки в резонанс с емкостью сети путем модулирования напряжения подмагничивания, о тл и ч а ю щий ся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности, модулирование осуществляют напряжением прямоугольной формы, выделяют напряжение прямоугольной формы из напряжения катушки, сравнивают с модулирующим, сдвинутым по фазе на угол, обусловленный инерционностью катушки, и при совпадении напряжений по фазе увеличивают ток подмагничивания, а при сдвиге на 180 уменьшают до настройки в резонанс.

491179 при 7 (1

Составитель К. Фотина

Техред 3. Тараненко

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Вирко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 949/6 Изд. № 89 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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