Устройство для повышения качества напряжения многофазной сети переменного тока

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополн тельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.01.78 (21) 2565044/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М, К..

Н 02 J 3/18 (23) Приоритет—

Государственный комитет (53) УДК 621.316. .761.2 (088.8) по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15 06.80. Бюллетень N 22

Дата опубликования описания 25.06.80

А. К. Шидловский, A. Д. Музыченко и А. П. Трофименко (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ

МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, устраняющим несимметрию, высшие гармоники, отклонения и колебания напряжения многофазной, например трехфазной, сети переменного тока и позволяющим регулировать напряжение указанной сети.

Известно устройство, состоящее из трех пар встречно-параллельно включенных стабилитронов у которых одни концы пар соединены между собой зажимом пулевого провода, вторые концы пар подсоединены к зажимам фазных проводов питающей трехфазной сети. На выходе каждой пары стабилитронов формируется переменное фазное напряжение со срезанной вершиной синусоиды. Появляющаяся при это,. несинусоидальность переменных напряжений устраняется с помощью трех резонансных фильтров l!) .

Недостатками данного устройства являются нестабильность линейных напряжений, недостаточная стабильность фазных напряжений, неустранимость несимметрии, необходимость применения сложных фильтров и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, состоящее из вольтоограничивающего элемента, трансформаторного преобразователя числа фаз (ТПЧФ), многофазного дросселя и конденсаторных батарей, причем вольтоограничивающий элемент подсоединен к выходу многофазного выпрямителя, подключенного через ТПЧФ и многофазный дроссель к сети переменного тока. Конденсаторные батареи подключены одними концами ко входу ТПЧФ, а другие концы соединены между собой 12).

Недостатками устройства являются невозможность регулирования напряжения многофазной системы, недостаточная стабильность фазных напряжений при резких изменениях напряжения в питающей сети (определяется дифференциальным сопроти влением вольтоограничивающего элемента), влияние на величину напряжения многофазной системы разброса параметров вольтоограничивающих элементов (например, при замене вышедшего из строя вольтоограни2о чивающего элемента новым) .

Цель изобретения — получение регулируемой симметричной и стабилизированной многофазной системы напряжений синусоидальной формы с более высокой степенью ста741369

Формула изобретения

so

55 билизации, симметрирования и фильтрации высших гармоник.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для повышения качества напряжения многофазной сети переменного тока, содержащее трансформаторный преобразователь числа фаз, к выводам которого подключен силовой многофазный выпрямитель, к выходу которого подключен вольтоограничивающий элемент, конденсаторные батареи, одни выводы которых включены ко входу преобразователя числа фаз, а вторые выводы соединены между собой, и дроссели, подключенные между зажимами питающей сети и входом преобразователя числа фаз, дополнительно снабжены измерительным трансформаторным преобразователем числа фаз, подключенным к сети переменного тока, измерительным многофазным выпрямителем, блоком сравнения, блоком опорного напряжения и усилителем, причем к выходу указанного измерительного трансформаторного преобразователя числа фаз подсоединен измерительный многофазный выпрямитель, выход которого подключен ко входу блока сравнения, ко второму входу которого подсоединен выход блока опорного напряжения, а выход блока сравнения через усилитель подсоединен к вольтоограничивающему элементу.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — зависимость напряжения измерительного преобразователя от времени.

Схема устройства содержит трехфазную сеть 1, трехфазный дроссель 2, конденсаторные батареи 3, силовой трансформаторный преобразователь 4 числа фаз (например три фазы в двадцать семь) ТПЧФ, силовой многофазный выпрямитель 5, регулируемый вольтоограничивающий элемент 6, измерительный трансформаторный преобразователь 7 фаз; измерительный многофазный выпрямитель 8; блок 9 сравнения; блок 10 опорного напряжения; усилитель ll; входные и выходные зажимы устройства (А, В, Си а,б,с)

Устройство работает следующим образом, Напряжение с выхода многофазного выпрямителя 8, которое зависит от несимметрии, несинусоидальности, отклонения и колебания выходных напряжений, сравнивается с задающим напряжением топор. на схеме 9 сравнения. Разностный сигнал усиливается усилителем 11 и подается, а вход вольтоограничивающего элемента 6 (в качестве которого, например, может быть использован транзистор), в котором пропорционально этому сигналу изменяется ток, но так как падение напряжения собственно на обмотках силового ТГ1ЧФ сравнительно мало, то ток вызывает падение напряжения на сопротивлениях сети и трехфазном дросселе 2 пропорционально разностному

10 о и

ЗО зз ао сигналу, причем постоянная составляющая разностного сигнала вызывает падение напряжения одинаковой величины во всех трех фазах, а переменная составляющая вызывает изменение падения напряжения в тех фазах, в которых произошло отклонение от заданной величины,В результате на выходе устройства (а, в, с) поддерживается симметричная, синусоидальная и стабилизированная трехфазная система напряжений.

На фиг. 2 представлена зависимость напряжения многофазного выпрямителя 8 от времени без обратной связи (кривая 1) и с обратной связью (прямая 2). При замкнутой обратной связи выпрямленное напряжение практически равно опорному задающему напряжению U p отличаясь на величину чувствительности усилителя 11 по входному сигналу.

Увеличение опорного напряжения ведет к уменьшению постоянной составляющей разностного сигнала, а значит, к уменьшению падения напряжения на сопротивлениях сети и дросселя 2 и увеличению напряжения на выходе устройства (а, в, с). Уменьшение опорного напряжения уменьшает выходное напряжение. Таким образом, регулирование напряжения на выходе устройства (а, в, с) производится изменением задающего опорного напряжения.

Верхняя граница диапазона регулирования определяется минимальным мгновенным значением выпрямленного напряжения, снимаемого на выходе блока 8 при разорванном канале обратной связи, а нижняя граница-максимальным током силового ТПЧФ и вольтоограничивающего элемента.

Применение устройства обеспечивает плавное регулирование симметричной системы напряжений без искажения формы кривой, кроме того, достигается большая степень стабилизации, симметрирования и фильтрации высших гармоник. Устройство может быть использовано: для создания прецизионных источников питания электроизмерительной аппаратуры; источников питания ЭВМ; средств испытания и поверки измерителей отклонения, несимметрии и высших гармоник и т. д.

Устройство для повышения качества напряжения многофазной сети переменного тока, содержащее трансформаторный преобразователь числа фаз, к выводам которого подключен силовой многофазный выпрямитель, к выходу которого подключен вольтоограничивающий элемент, конденсаторные батареи, одни выводы которых подключены ко входу преобразователя числа фаз, а вторые выводы соединены между собой, и дроссели, подключенные между зажимами питающей сети и входом преобразователя числа фаз, отличающееся тем, что, с целью полу741369 чения регулируемой симметричной и стабилизированной многофазной системы синусоидальных напряжений с повышенной степенью стабилизации, симметрирования и фильтрации высших гармоник, устройство дополнительно снабжено измерительным трансформаторным преобразователем числа фаз, подключенным к сети переменного тока, измерительным многофазным выпрямителем, блоком сравнения, блоком опорного напряжения и усилителем, причем к выходу указанного измерительного трансформаторного преобразователя числа фаз подсоединен измерительный многофазный выпрямитель, выход которого подключен ко входу блока сравнения, ко второму входу которого подсоединен выход блока опорного напряжения, а выход блока сравнения через усилитель подсоединен к вольтоограничивающему элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1095388, кл. 21д 243, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 568112, кл. Н 02 J g8, 1972.

741369

4лор

Ф02. 2

Составитель Л. Дементьева

Редактор О. Колесникова Техред К. Шуфрич Корректор М. Демчик

Заказ 3332/8 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4