Устройство для стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока

 

Союз Советскик

Социалистические

Рвслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заивлено06.02. 80 (21) 2879950/24-07 (5! )М. Кл.

Н 02 J 3/26 с присоединением заявки М

Гееуаерстеенный кемнтет

СССР (23) Приоритет (53) УДК621. 365. .316.7(088.8) 10 фалам нзоаретеннй н открытий

Опубликовано 07. 11.81. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 09 . l l. .81 (72) Автор изобретения

В. Е. Быстрицкий (71) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ

НАПРЯЖЕНИЙ МНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение предназначено для использования в автономчых системах электроснабжения, например в системах электрооборудования судов или самолетов, где мощность многофазного источника соизмерима с мощностью несимметричной нагрузки, причем распределе— ние нагрузки по фазам может носить случайный характер.

Известны устройства симметрирования напряжений многофазных источнитО ков переменного тока с использованием подгруэочных элементов и общего регулятора напряжения (ОРН) (I) .

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности яв3$ ляется устройство для стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой, которое содержит

20 измерительные органы, подключенные к каждой фазе источника; основной и дополнительные элементы сравнення1 блок задания напряжения; промежуточ. ные усилители; блоки подгрузки фаэ и общий регулятор напряжения. При этом( каждый из дополнительных элементов сравнения выполнен с тремя входами, один из которых подсоединен к выходу измерительного органа соответствующей фазы источника, второй вход подсоединен к выходу блока задания напряжения и к входу основного элемента сравнения, на третий вход введены сигналы корректировки, а выход каждого из дополнительных элементов сравнения подсоединен к входу усилителя соответствующей фазы. Основной эле-, мент сравнения выполнен с двумя входами, один из которых подключен к блоку задания напряжения, другой к к измерительному органу, контролирующему напряжение одной из фаз источника.

Выход основного элемента сравнения подсоединен ко входу общего регуля- . тора напряжения (2).

Недостатком устройства является излишняя загрузка источника токами

879704 блоков подгрузки, происходящая при симметрировании напряжений. Этот недостаток обусловлен подключением, входа общего регулятора напряжения к вы . ходу основного элемента сравнения.

В результате указанного подключе.ния 0РН, его действие для напряжений отдельных фаз оказывается аналогичным дополнительному возмущению. С учетом этого обстоятельства устройст- !0 во симметрирования должно обеспечить не только устранение естественного возмущения — тока несимметричной нагрузки, но и компенсацию дополнительного возмущения, обусловленного функционированием общего регулятора напряжения, что приводит к необходимости увеличения потребных токов подгрузки, а следовательно, и к дополнитель.ной загрузке этими токами источника. .Целью изобретения является сниже1 ние потребных токов блоков подгрузки и обеспечение разгрузки источника от избыточных, токов этих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство для стабилизации симметрии напряжений много-! фазного источника переменного тока, содержащее измерительные органы подключенные к каждой фазе источника; блок задания напряжения; элементы сравнения напряжений измерительных органов, напряжения блока задания и сигналов корректировки, выходы которых посредством промежуточных усилителей подключены к входам блоков под35 грузки фаз, снабжено функциональным преобразователем, выполненным с тремя входами, причем каждый из этих входов подключен к выходам промежуточ- 40 ных усилителей соответствующих фаз,а выход функционального преобразователя подключен к входу общего регулятора напряжения.

В результате подключения ОРН посредством функционального преобразователя к выходам промежуточных усилителей стабилизируется уже не напряжение какой-либо отдельной фазы, а ус.редненное напряжение всех фаз источника.При этом удается существенно снизить необходимые токи блоков подгрузки.

На фиг.l изображена блок-схема предложенного устройства для стабили зации симметрии н-пряжений трехфаз- Ы ного источника переменного тока; на 0 фиг.2 — зависимости напряжений, возникающих при подключении ОРН, 4

На фиг. 1 к трехфазному источнику переменного тока 1 подключена нагрузка 2. Устройство для стабилизации симметрии напряжений источника содержит общий регулятор напряжения

3, измерительные органы 4-6, блок задания напряжений 7, элементы сравнения 8-10, промежуточные усилители

11-13, функциональный преобразователь 14 и блоки подгрузки 15-17. Входы измерительных органов 4-6 подключены на выход источника переменного тока ). Элементы сравнения 8-10 выполнены с тремя входами, один из которых подсоединен к выходу измерительного органа соответствующей фазы, второй вход — к выходу блока задания напряжения 7, на третий вход введены сигналы корректировки 18-20. Выход каждого из элементов сравнения посредством промежуточных усилителей 1.!—

13 подключен к входам блоков подгрузки 15-17, выходы которых подключены к выходу источника 1. Каждый из трех входов функционального преобразователя 14 подсоединен к выходу промежуточного усилителя соответствующей, ° фазы, а выход функционального преобразователя подключен к входу общего регулятора напряжения 7.

Величины выходных напряжений источника 1 измеряются при помощи измерительных органов 4-6, выходные сигналы которых подают на один из входов элементов сравнения 8-10, где происходит их сравнение с напряжением блока задания 7 и сигналами корре". ктировки 18-20. При этом на выходах элементов сравнения формируются сигналы, пропорциональные девиациям напряжений каждой из фаз источника от заданного уровня, определяемого блоком задания напряжения 7. Эти сигналы поступают далее как сигналы пофазных ошибок симметрирования.на усилители 11-13, выходные сигналы которых подаются затеи на управление блоками яодгрузки 15-17. Одновременно выходные сигналы усилителей ll- 13 поступают на входы функционального преобразователя 14. Следует отметить, что при использовании промежуточных усилителей, работающих в режиме усиления класса "Д", в качестве функционального преобразователя используется фильтр нижних частот, выделяющий постоянную составляющую, пропорциональную девиации усредненного напряжения всех фаз источника от заданного уров5 8 ня. Выходной сигнал элемента 14 поступает на вход OPH 3, который стабилизирует на заданном уровне усредненное напряжение всех фаз источника.

Блоки подгрузки 15-17, управляемые сигналами промежуточных усилителей, осуществляют подгрузку источника, в результате которой восстанавливается симметрия. Обратимся к графикам, приведенньм на фиг. 2.

В результате функционирования общего регулятора напряжения, напряжения фаз источника займут положение, характеризуемое кривыми 21, 22, 23.

Как вйдно из графика (зависимости 21, 22, 23), в данном случае ни в одной из фаз напряжеиие не стабилизируется с высокой точностью (что имело место в устройстве — прототипе), однако напряжение всех фаз оказывается ближе к номинальному уровню (0н).

Это означает, что в предложенном устройстве для обеспечения симметрии напряжений потребуются и меньшие токи блоков подгрузки фаз.

Положительный технико-экономический эффект определяется меньшей загрузкой источника токами блоков нодгрузки, что повышает КПД установки в целом, а также снижает весо-габарит.ные показатели самих блоков подгруз ки.

79704 б

Формула изобретения

Устройство для стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока, содержащее общий регулятор напряжения, измерительные органы, подключенные к каждой фазе источника, блок задания напряжения, элементы сравнения напряжений измерительных органов, блока sa10 дания и сигналов корректировки, вы- ходы которых посредством промежуточных усилителей подключены к входам блоков подгрузки фаз, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения потребных токов блоков подгрузки фаз, и рбеспечения разгрузки источника от избыточных токов подгрузки, оно снабжено функциональным преобразователем, выполненным с тремя входами, причем каждый из входов функционального преобразователя подключен к выходам промежуточных усилителей соответствующих фаз, а выход функционал чого преобразоватепя подключен к входу общего регулятора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР

11 699609, кл. Н 02 Э 3/26, 1977 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2743765/24-07, кл. Н 02 Э 3/26, 1979.