Устройство для автоматического регулирования конденсаторной батареи Советский патент 1983 года по МПК G05F1/70 

Изобретение относится к автомати ческому регулированию режимов в электрических сетях и может быть использовано в устройствах местного регулирования напряжения и реактивной мощности в сети с помощью устройств дискретного действия, например, с помощью конденсаторных батарей. Известны устройства одноступенча того регулирования мощности конденс торных батарей по напряжению, содер жащие регулирующий орган на основе электромагнитного реле минимального напряжения в электромеханические ре ле времени для отстройки от кратковременньцс колебаний напряжения сети Недостатками такого устройства, являются низкая точность отслеживания регулирующим органом контролируемого напряжения сети, а также отсутствие .возможности раздельной регулировки уставок срабатывания и возврата устройства, что затрудняет поддержание контролируемого напряже ния в требуемых пределах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ус ройство одноступенчатого автоматичес кого регулирования для- конденсаторной батареи с использованием двух реле напряжения. Устройство состоит из двух пороговых органов и двух органов выдержки времени. С целью обеспечения раздельной регулировки уставок срабатывания и возврата устройства (раздельной регулировки верх ней и нижней установок зоны нечувствительности) пороговые органы выполиены в виде двух электромагнитных реле минимального и максимального напряжения. Органы вьщержки времени выполнены в виде .двух электрических реле времени, одно из которых обеспечивает выдержку времени на подачу команды Включить, второе - Отключить С . Недостатками этого устройства являются сложность, большие габариты, низкая надежность, большая потребляемая мощность, низкая точность отслеживания контролируемого парамет ра сети. Цель изобретения - упроще- ние и повышение точности устройства Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования конденсаторной батареи, содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к пороговому органу, соединенному с органом вьщер ки времени, исполнительный блок, блок питания, снабжено RC-цепью, конденсатором, двумя ..потенциометрами двумя резисторами и двумя диодами, а пороговый орган и орган выдержки времени выполнены на операционных усилителях, причем к инвертирующему входу порогового органа подключен положительный вывод вып ямителя, к его неинвертирующему входучерез диод; подключен выход потенциометра, включенного между положительным и нулевым выводами блока питания, между выходом порогового органа и нулевым выводом блока питания включена RC-цепь, общая точка которой подключена к неинвертирующему входу органа выдержки времени и через последовательно соединенные конденсатор и резистор к его выходу, соединенному также с исполнительным блоком и со I вторым потенциометром, другой вывод которого соединен с нулевым выводом блока питания, а выход второго потенциометра через второй диод соединен с неинвертирующим входом порогового органа. На чертежеприведена схема устройства. Устройство содержит трансформатор 1 напряжения, выпрямитель 2, фильтруквдий конденсатор 3, потенциометр 4 уставки Включить, разделительные диоды 5 и 6, операционный усилитель 7 порогового органа, резистор 8 времени задающейКС-цепи, конденсатор 9 в цепи положительной обратной связи операционного усилителя органа выг, держки времени, конденсатор 10 времязадающей RC-цепи, резистор 11 в цепи .положительной обратной связи операщ1онного усилителя органа выдержки времени, операционный усилип тель 12 органа выдержки времени, потенциометр 13 уставки Отключить. исполнительный орган устройства 14. Подключение устройства к сети выполняется с помощью трансформатора 1 напряжения. На инвертирующий вход операционного усилителя 7 порогового органа, выполненного по схеме компаратора, с положительного Вывода выпрямителя 2 подается выпрямленное, сглаженное конденсатором 3 напряжение, пропорциональное напряжению сети. Установка срабатывания устройства (нижняя уставка зоны нечувствительности) для формирования команды Включить определяется величиной напряжения положительного знака подаваемогона неинвертируюадийвход операционного усилителя 7 порогового органа через диод 5. Это напряжение снимается с потенциометра 4. Устройство работает следующим образом. В режиме, когда напряжение, снимаемое с выпрямителя, больше напряжения , на выходе операционного усилителя 7 имеется отрицательное напряжение. При этом на выходе операционного усилителя 12 напряжение также отрицательно. Исполнительный орган при этом находится в несработайном Состоянии, батарея конденсаторов отключена. При понижении напр жения сети до уровня, когда напряжение гна выходе вьтрямителя станови ся меньше напряженияUg , усилител 7 переключается, на его выходе появ- ляется положительное напряжение, равное напряжению питания +Un , и через резистор 8 начинает перезаряжаться конденсатор 10, р авнее заряженный до напряжения, равного отриидтг льному напряжению блока питания УП При достижении напряжения на конденсаторе 10 величины, большей нуля, переключается операционный усилитель 12 органа-вьщержки времен и срабатывает испольнительный орган устройства 14, включающий батарею конденсаторов. При этом конденсатор 10 быстро перезаряжается до напряжё по цепи: резистор 11 - кон- денсатор 9. ч , .. Для достижения этого конденсатор 9 и 10 приняты одинаковой емкости, а резистор 11 имеет значительно мен шее сопротивление, чем резистор 8. момент переключения операционного усилителя 12 на выходе потенциометра, 13 появляется положительное напряжение С/отк г большее напряжения С/вкл- Это напряжение через диод б подводится к неинвертирующему входу операционного усилителя 7 иоп)елеляет установку срабатывания .регулятора для прдачй команды Отключить (верхнюю установку зоны нечувствительности). При повьииении .напряжения сети, когда напряжение на выходе выпрямителя становится больше напряжения UOTKA переключается усилитель 7 и на его выходе появляется напряжение J- Un . Это напряжение начинает перезаряжать конденсатор 10, заряженный ранее до напряжения -«-U . При снижении напряжения на конденсаторе 10 до нуля переключается усилитель 12, на его выходе появляется напряжение - U,, отключается исполнительный орган и выход потенциометра 13 от неинвертирующего входа усилителя 7. Конденсатор 10 быстро заряжается до напряжения по цепи: резистор 11 - конденсатор 9. Схема, тем самым, возвращает- . ся в состояние, которое имело, место до включения батареи. Наличие глубокой положительной обратной связи: резистор 11 - конденсатор 10, в момент переключения операционного усилителя 12 позволяет обеспечить стабильную вьвдержку времени от момента изменения напряжения ниже или выше зоны нечувствительности до срабатывания или возврата исполнительного органа независимо от того, какое время имеет место отключчение напряжения сети от зоны нечувствительности регулятора. Тем самым, обеспечивается умень- шение количества переключений батареи при частых колебаний сети, что необходимо по условиям эксплуатации конденсаторных батарей и устройств, коммутирующих батареи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к пороговому органу, соединенному с органом выдержки времени, исполнительный блок, блок питания, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, оно снабжено . RC-цепью, конденсатором, двумя потенциометрами, двумя резисторами и двумя диодами, а пороговый орган и :орган выдержки времени вьтолнены на операционных .усилителях, причем к инвертирующему входу порогового органа Подключен положительный вывод выпрямителя, к его неинвертнрующему входу : через диод подключен выход потенциометра, включенного между положительным и нулевым выводами блока питания, между выходом порогового органа и нулевым выводом блока питания включенаРС-цепь, общая точка которой подключена к неинвертирукадему входу j органа выдержки времени и через последовательно соединенные -конден (Л сатор и резистор к его выходу, соединенному также с исполнительным . блоком и со вторым потенциометром,j другой вывод которого соединен с :; нулевы ВЫВОДОМ блоком питания, а i выход второго потенциометра через второй диод соединен с неинвертирующим входом порогового органа.