Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока

 

Союз Советски к

Социалистическик

Республик O Г1 И C А Н И Е (888268

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву № 699609 (22) Заявлено 06,02.80 (21) 2879949/24-07 (51) M. К1т, 3

Н 02 3/26 с присоединением заявки М тосударстееииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень,% 45 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621..365:

:621.316.7 (088.8) Дата опубликования описания 09.12.81 (72) Авторы изобретения

И. Н. Белов, В, Е. Быстрицкий, A. П. Инешин и В. Ф. Масягин (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ

МНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Предлагаемое изобретение является дополнительным по отношению к авт, св, ¹ 699609 и предназначено для использования в автономных системах электросйабжения, например, в системах электрообору дования судов или самолетов, где мощность первичного многофазного источника соизмерима с мощностью несимметричной на грузки, причем распределение нагрузки по. фазам может носить случайный характер.

1О

В основном изобретении описан способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного напряжения, его регулиро15 вания и симметрирования напряжений путем подгрузки фаз, когда стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаз и указанное симметрирование производят относительно указанного стабилизированного напряжения.

В устройствах, реализующих способ— прототип, для достижения высокой статической точности симметрирования напряжений многофазного источника необходи» мы высокие значения коэффициентов передач каналов управления подгрузочными элементами. При этом применение корректирующих цепей в каждом канале управления (благодаря жесткой структуре построения системы) обеспечивает требуемые запасы динамической, устойчивости.

Для большинства потребителей качество электроэнергии, обеспеченное подобными системами регулирования, является удовлетворительным. Однако ряд потребителей (например, электронное оборудование).. предъявляют повйшенные требования не только к статическим показателям симметрирования, но и к динамическим. Эти потребители отличаются значительной чувствительностью к кратковременным откло» нениям напряжения питания. Снижение времени существования отклонений напряжений связано, однако, с увеличением быст- . родействия системы симметрирования, которое, в свою очередь, определяется, главным образом, инерционностью общего кон888268 тура регулирования напряжения (в электромашинных автономных источниках питания это инерционность контура обмотки возбуждения генератора), которая является весьма существенной. По этой причине в устройствах по способу прототипа практически невозможно обеспечить малое время существования динамических отклонений напряжений, что является недостатком способа. 16

Пелью дополнительного изобретения является повышение динамических показателей симметрирования способа по основному авт. св. № 699609, Это достигается тем, что в исходном . способе стабилизации симметрии напряж ний многофаэного источника переменного тока по авторскому свидетельству № 699609 дополнительно измеряют токи нагрузки, формируют производные от величин измеренных токов и полученными сигналами управляют подгрузкой фаэ, Таким образом, в предложенном спосо:бе, кроме измерения напряжений, стабилизации одного иэ них и симметрированиа д других путем подгрузки фаз, (что осуществляется со значительной инерционностью), осуществляют также измерение токов наг-рузки с последующим дифференцированием и использованием полученных сигналов, . Очевидно, что эти операции выполняются практически безинерционно„ так как постоянные времени в эч.ом канале йесущественны.

Последующая подача полученных сигналов непосредственно HB входы каналов управления подгрузочными элементами вследствие высокого быстродействия последних обеспечивает также достаточно быструю отработку элементами подгрузки

4О возмущений в виде компенсирукнцих изменений тока подгрузки, в результате чего существенно повышаются динамические показатели симметрирования.

На фиг. 1 изображена функциональная ° блок-схема системы стабилизации симметрии напряжений трехфазного источника переменного тока; на фиг. 2 — зависимости напряжений и токов элементов системы, поясняющие принцип ее действия.

56

К трехфазному источнику переменного тока 1, содержащему общий регулятор напряжения 2, подключена несимметричная нагрузка 3. Входы измерительных органов напряжения 4-6 подключены к выходным фазам источника Л, В, С. Выходы элемен$$ тов 4-6 подключены на первые входы элементов сравнения 7-9, которые посредством усилителей 10-12 подсоединены ко

4 вхопам подгрузочных элементов 13-15;

Выходы подгрузочных элементов 13-15 подключены к выходным фазам источника.

Последовательно с нагрузкой 2 включены первичные обмотки трансформаторов тока

16-18, являющихся датчиками тока. Вторичные обмотки трансформаторов тока посредством выпрямителей — фильтров 1 921 подсоединены ко входам дифференцируюших элементов 22-24. Выходы элементов

22-24 подключены ко вторым входам элементов сравнения 7-9.

Рабочие точки подгруэочных элементов при настройке симметрирующих устройств выбираютсч на середине линейной части их характеристик вход — выход (точка 25 на графике зависимости рабочего тока подгруэочного элемента от его тока управления p = 5 (3 ) (см. фиг. 2, а) .

При набросе нагрузки в какой — либо фазе (появление тока нагрузки Эц см. фиг. 2, б) на выходной (вторичной) обмотке трансформаторов тока 16-18 появляется переменное напряжение (пропорциональное величине этого тока), которое затем выпрямляется и сглаживается с помощью выпрямителей — фильтров 1 9-21 (появление выходного сигнала выпрямителя - фильтра приведено на фиг. 2,в).

Даяее это напряжение дифференцируется посредством элементов 22-24, в резуль тат"е --.его на их выходах появляются остротсонечные импульсы (см, фиг. 2, г).

Импульсы подаются на входы элементов сравнения таким образом, чтобы положительный импульс, соответствующий моменту появления нагрузки„приводил к закрытию соответствующего подгрузочного элемента 13-15 (закрытому состоянию подгрузочных элементов соответствует точка 26 на характеристике Зр=gg ) (на фиг, 2, а). Отрицательный импульс, соответствующий моменту сброса нагрузки, приводит 1к открытию подгрузочного элемента (точка 27 на фиг, 2, a). Так как прохождение сигналов о изменениях тока нагрузки по контурам 16-19-22, 17-20-23 и 18-21-24 осуществляется с высоким быстродействием (постоянные фильтров на выводах выпрямителей 19-21 и постоянные обмотки управления подгру зочных элементов 13-15 невелики), то удается компенсировать достаточно быстро с помощью подгруэочных элементов

13-15 изменения тока нагрузки и тем самым повысить динамические показатели симметрирования.

888268

Положительный технико — экономический эффект, обусловленный предложением по заявке, определяется сушественным повышением качества вырабатываемой электроэнергии за счет улучшения динамических показателей симметрирования.

Формула изобретения

Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока по авторскому свидетельству № 699609, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических показателей симметрирования, дополнительно измеряют токи нагрузки, формируют производные от величины измеренных токов и полученными сигналами управляют подгрузкой фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Авторское свидетельство СССР

¹ 699609, кл. Н 027 3/2g, 1977.

888268

Составитель Л. Дементьева

Редактор Т. Кузнецова Техред А. Савка Корректор О. Билак

Заказ 10737/17 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )1(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4