Стабилизированная трехфазная система питания Советский патент 1984 года по МПК G05F1/12 

Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано для создания образцовых источников трехфазного напряжения с нормирован ными зиачениями амплитуд высших гармоник, углов сдвига фаз высших гармоник относительно угла сдвига фазы первой гармоники и коэффициент несинусоидальностй, необходимых как средство для проверки различных ана лизаторов спектра промышленной частоты и исследования влияния некачес венной электроэнергии на работу все возможных потребителей. Естественным источником параметров качества электроэнергии являет ся трехфазная пpo a шлeннaя сеть, на получение с ее помощью нормированных значений этих параметров пра тически не представляется возможным из-за наличия в сетях переходных процессов, приводящих к разным колебаниям напряжений, большим нелинейн1Л4 искажениям колебаниям час тоты, фазы и т.п. Эти недостатки в значительной степени могут быть исключены при применении преобразования однофазно напряжения от автономного источника в трехфазное, осуществляемое с помощью различных преобразователей числа фаз С } . Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее преобразователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, трехфазный стабилизатор амплитуды первой гармоники переменного напряжения, узел индикации симметрии, регулируемые делители напряже.ния, умножитель частоты, делители ч тоты, сумматор С 23. Недостатком прототипа является то, что в нем невозможно нормироват значения сдвига угла фазы высших гармоник относительно первой гармоники. Задание нормирования углов сдвига фаз гармоник относительно первой необходимо для создания метр логического обеспечения приборов для измерения гармоник в трехфазных сетях и Для исследования влияния фазовых соотношений между гармоника на работу потребителей электроэнергии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения нормированных значений угла сдвига фазы высших гармоник относительно первой гармоники. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные преобразователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, трехфаз ш 1й стабилизатор амплитуды первой гармоники переменного напряжения и узел индикации симметрии, а также регулируемые основные делители напряжения по числу фаз, которые включены между соответствуквдими выводами . и входами управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, умножитель частоты, N делителей частоты, входы которых подключены к выходу умножителя частоты, сумматор,введены формирователь импульсов, N блоков уставки начальной фазы, Н ключей, fl дополнительных делителей напряжения и W фазовращателей, причем вход формирователя импульсов соединем с первым входом управления трехфазного стабилизатора амплитуды гармоники переменного напряжения, куда также подключен выход сумма тора, входа которого через последовательно соединенные соответствующие дополни- тельные делители напряжения и фазовращатели подсоединены к первому, входу трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного Напряжения, а через соответствующие ключи - к выходам соответствующих делителей частоты, дополнителыные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков установки начальной фазы, входы которых объединены и подключены к входу умножителя частоты. На чертеже представлена блок-схема стабилизированной трехфазной системы питания, Устрейство содержит преобразователь 1 трехфазного напряжения с- нулевым проводом, вьвсоды которого присоединены к входам стабилизатора 2 первой гармоники переменного напряжения. Зьжоды стабилизатора 2 присоединены, к первым входам блока 3 индикации симметрии, а через регулируемые делители 4-6 напряжения связаны с авторыми входами блока 3 и ссютветств5тощими входами управления стабилизатора 2. Первый вход управления стабилизатоpa 2 соединен с входом формирователя 7 импульсов и выходом сумматора 8. Выход формирователя 7 импульсов сое динен с входами умножителя 9 частоты, а через блоки 10 и И установки начальной фазы - с вторыми входами делителей 12 и 13 частоты. Выход умножителя 9 частоты соединен с входами управляемых делителей 12 и 13 частоты, которые через ключи 14 и 15 связаны с входами сумматора 8 и делителями 16 и 17 напряжения. Выходы делителей 16 и 17 напряжения через регулируемые фазовращатели 18. и 19, выходы которых объединены, .связаны с первым входом стабилизатора -2., ;,/ : ; , .- -, . .:-;,Устройство работает следукяцим образом. Выходные напряжения преобразователя 1, образующие прямую последо- вательность напряжения, поступают н трехфазный стабилизатор 2 первой гаргМОНИКИ переменного напряжения. Амплитуда выходных напряжений стабилизатора 2 поддерживается с высокой точностью, так как его выходные напряжения через делители 4-6 напряженИя поступают на входы управления стабилизатора 2, где они сравниваются с опорными сигналами по амплитуде Путем регулировки делителей 4-6 можно изменить уровни выходных напряжений, при этом, благодаря большому коэффициенту стабилизации, выходные напряжения делителей 4-6 поддёрживаккгся на постоянном уровне. При ломоа(й узла 3 Ийдикации симметриипроизводится предварительная настрой ка стабилизатора 2 и преобразователя 1. Когда на входы узла 3 поступает напряжение стабилизатора 2, to путем р егулировки сдвига фаз выходных напряжений генератора 1 добиваются нулевого показания индика тора. Затем, когда узел 3 подключен к выходам делителей 4-6, осуществляется контроль симметрии напряжений на управляющих входах стабилизатора .2. / ; , . ; ;; . ; . -. . .. Воспроизведение нормированных зяа чеиий углов сдвига фазы гармоник относительно первой гармоники осуществляется следующим образом. Выходное напряжение делителя 4, которое содержит только напряжение первой гармоники, частота которой 0 поступает на формирователь 7 Импульсов, с выхода которого прямо9Аугольные импуЛьсы с той же частотой поступают на вход умножителя 9 частоты, с выхода которого, в свою очередь, снимается сигнал, имекиций частоту Q N ,где Н - коэффициент умножения частоты. Этот сигнал поступает на блоки делителей 12 и 13 частоты, имеющие коэффициент деления частоты R и ti2 . Выходные напряжения дели.телей частота имеют частоту и j) Н/(2 Начальная фаза выходных сигналов делителей 12 и 13 частоты, устанавливается при помощи блоков 10 и 11 установки начальной фазы, которые вырабатывают соответствующее ,управля(Яцее воздействие в момент пере кода 1ерёз нуль сигнала на их. входе. Выходные сигналы делителей 12 и13 через замкнутые Клими 14 и 15 поступают на вход суьжатора 8. Дпя компенсации неравяомериости амплитудночастотной характеристики трехфазного стабида затора 2 шдходной сигнал каждого делителя .12 и 13 частоты подается на первь вход стабилизатора 2 через иидивИдуальную цепь, состоящую из делителей 16 и 17 напряжения и фазовращателей 18 и 19. Одновременг но для компенсации высших гармоник на первом вЛоде управления стабилизатора 2 выходной сигнал сумочатора 10 подается непосредственно на этот вход. Коэффициент передачи делителей 16 и 17 напряжения и фазовращателей 18 и 19 регулируется таким образом, чтобы на первом входе управления стабилизатора 2 отсутствовали высшие гармоники. Введение цепей из делителей 16 и 17 напряжения и регулируемых фазовращателей 18 и 19 обусловлено необходимостью фазовой и амплитудной коррекции стабилизатора по высшим гармоникам и компенсации последних на выходе регулируемьк делителей напряжения. При помощи устройства можно задавать только одну гармонику, когда замкнут только один из ключей 14 и 15 или несколько гармоник, когда замкнуто несколько ключей. В этом случае также можно задавать коэффициент несинусоидальности, который равен отнощению корня квадратного из суммы квадратов действуюоеих значений всех задаваемых ,гармоник к номинальному значению напряжений первой гармоники. Использование новых элементов блоков 10 и 11 сдвига фазы, делитеS10895лей 16 и 17 напряжений и регулируе 4ыx фазовращателей 18 и 19 позволит расширить функциональные возможност : прототипа, поскольку обеспечивается задание нормированных значений угла сдвига фазы высших гармоник относительно первой гармоники.

ньпчи устройствами. 59 Существенным достоинством предлагаемого устройства является то, что задаваемые значения угла сдвига фазы высших гармоник относительно первой возможно в широком диапазоне частот, что не обеспечивается другими извест

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ТР ЕХФАЗ-, НАЛ СИСТЕМА ПИТАНИЯ, содержащая последовательно соединенные преобразоватедь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, трехфазный стабилизатор амплитуды первой гармоники переменного напряжения и узел индикации симметрии, а также peгyлиpye ыe основные делители напряжения по числу фаз, которые включены между соответствующими выходами выводами и входами управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, умножитель частоты,N делителей частоты, входы которых подключены к выходу, умножителя частоты, сумматор, |о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем задания нормированных значений углов сдвига фаз высших гармоник относительно перв гармоники, в нее введены формирователь импульсов, N блоков уставки начальной фазы, N ключей, N дополнитёльных делителей ягапряжеяия и. N фазовращателей, причем вход фop iирователя импульсов соединен с первым входом управления трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, куда также 3 подключен выход сумматора, входы которого через последовательно соединенные соответствующие дополнительные делители напряжения и фазовращатели подсоединены к первому входу трехфазного стабилизатора амплитуды первой гармоники переменного напряжения, а через соответствующие ключи к выходам соответствукяцих делителей 00 частоты, дополнительные входы которых со ел ел соединены с выходами соответствующих блоков установки нач альной фазы, входы которых объединены и подключесо ны к входу умножителя частоты.