Стабилизирующая трехфазная система питания Советский патент 1988 года по МПК G05F1/44 

ее

ND

сл

10

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации образцовых ис- точр1иков напряжения и тока с высокой степенью симметрии.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем воспроизведения характеристик мощности.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой стабилизирующей трехфазной системы питания.

Система содержит преобразователь 1 однофазного напряжения в трехфазное, узел 2 входных фазовращателей J-b, каналы 6-8 стабилизации напряжения компенсационного типа, каждый из которых состоит из регулирующего элемента 9, выходного трансформатора 10, 20 торов 10 и выходам делителей 11 нап- делителя 11 напряжения обратной связи ряжения обратной связи каналов 6-8

15

входами каналов 13-15 стабилизации тока. В каждом из каналов 13-15 стабилизации тока регулирующий элемент 16, выходной трансформатор 17, шунт 18, согласующий усилитель 19, делитель 20 напряжения обратной связи и избирательный блок 21 включены в замкнутый контур регулирования тока, при этом вторичная обмотка выходного трансформатора 17 через шунт 18 соединена с выводами для подключения ка нальной нагрузки. Вьсход источника 22 опорного напряжения соединен с опорными входами каналов 6-8 и 13-15 стабилизации напряжения и тока. Входы узла 29 индикации симметрии (входы переключателя 30) подключены к вторичным обмоткам выходных трансформа0

0 торов 10 и выходам делителей 11 нап- ряжения обратной связи каналов 6-8

5

входами каналов 13-15 стабилизации тока. В каждом из каналов 13-15 стабилизации тока регулирующий элемент 16, выходной трансформатор 17, шунт 18, согласующий усилитель 19, делитель 20 напряжения обратной связи и избирательный блок 21 включены в замкнутый контур регулирования тока, при этом вторичная обмотка выходного трансформатора 17 через шунт 18 соединена с выводами для подключения канальной нагрузки. Вьсход источника 22 опорного напряжения соединен с опорными входами каналов 6-8 и 13-15 стабилизации напряжения и тока. Входы узла 29 индикации симметрии (входы переключателя 30) подключены к вторичным обмоткам выходных трансформа

Изобретение относится к электротехнике, в частности к образцовым трехфазным источникам напряжения и тока с высокой степенью сим1-1етрии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем воспроизведения характеристик мощности. В состав системы входят каналы 6-8 стабилизации напряжения и каналы 13- 15 стабилизации тока компенсационного типа, узел 29 индикации симметрии, связанны по входам с вторичными обмотками выходных трансформаторов 10 и выходами делителей 11 напряжения каналов 6-8, а также с выходами делителей 20 напряжения каналов 13 - 15. Благодаря введению в систему управляемого фазовращателя 23, трехфазного флзорасщепителя 24, узла 25 входных фазовращателей 26 и 27 и измерителя 28 разности фаз обеспечивается получение требуемого угла сдвига фаз между трехфазной системой напряжений Up, Ue и трехфазной системой токов 1, ig, i , а также его нормирование. Полученный нормированный угол сдвига фаз позволяет воспроизводить нормированные значения мощностных характеристик трехфазной сети (полной, активной и реактивной мощностей). 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сл

и избирательного блока 12 сравнения, а также каналы 13-15 стабилизации тока компенсационного типа, каждый из которых состоит из регулирующего эле- мента 16, выходного трансформатора 17, шунта 18, согласующего усилителя 19, делителя 20 напряжения обратной связи и избирательного блока 21 сравнения. Кроме того, в систему вводят источник 22 опорного напряжень/., управляемый фазовращатель 23, трехфазный фазорасщепитель 24, дополнительный узел 25 входных фазовращателей 26 и 27, измеритель 28 разности фаз, узел 29 индикации симметрии, состоящий из переключателя 30 и индикатора 31.

Питающие входы каналов 6-8 стабилизации напряжения через узел 2 входных фазовращателей 3-5 связаны с соответствующими выходами преобразователя 1 однофазного напряжения в трехфазное. В каждом из каналов 6-8 стабилизации напряжения регулирующий элемент 9, выходной трансформатор 10, делитель 11 напряжения обратной связи и избирательный блок 12 сравнения включены в замкнутый контур регулирования напряжения. Основной и вспомогательный входы управляемого фазовращателя 23 соединены с выходами делителей 11 напряжения обратной связи каналов 6-8 стабилизации напряжения. Вход трехфазного фазорасщепителя 24 соединен с выходом управляемого фазовращателя 23, а выходы через до- полнительньй узел 25 входных фазовращателей 26 и 27 связаны с питающими

0

5

стабилизации напряжения, а также к выходам делителей 20 напряжения обратной связи каналов 13-15 стабилизации тока. Первый вход измерителя 28 разности фаз соединен с основным входом управляемого фазовращателя 23 (в данном случае подключенным к выходу канала 6 стабилизации напряжения), а второй вход - с выходом делителя 20 напряжения обратной связи соответствующего канала стабилизации тока (в данном случае канала 13). В узле 29 индикации симметрии входы индикатора 31 подключены к выходам переключателя 30.

Система работает следующим образом.

Сигналы с выхода преобразователя 1 однофазного напряжения в трехфазное через узел 2 входных фазовращателей 3-5 поступают на питакщие входы каналов 6-8 стабилизации напряжения. Выходные напряжения последних поддерживаются на требуемом уровне с высокой точностью путем непрерьтного сравнения и уравнивания по уровню сигнала первой гармоники напряжения на выходе делителя 11 напряжения с опорным напряжением на выходе источ0 ника 22. Управляющее воздействие на регулирующий элемент 9 осуществляется сигналами с выхода избирательного блока 12 сравнения. Какие бы изменения выходных напряжений на выходах

каналов 6-8 стабилизации напряжения не происходили (например, при задании требуемых уровней мощности), амплитуды первьк гармоник напряжений на вы5

0

5

ходах делителей 11 напряжения устанавливаются на неизменном уровне и равными между собой, поскольку сравниваются с об1чим для всех фаз опорным напряжением источника 22,

В режиме симметрирования трехфазной системы напряжений к узлу 29 индикации симметрии, в частности к переключателю 30, подводятся напряжения д рапляющее воздействие на регулирующий

с выходных трансформаторов 10 каналов 6-8 стабилизации напряжения и установка симметрии осуществляется поочередной регулировкой фазовращателей в двух фазах до нулевого показания j индикатора 31. В несимметричном режиме работы системы, например при воспроизведении показателей качества электроэнергии, фазовая симметрия устанавливается путем подключения к узлу 29 индикации симметрии напряжений с выходов делителей 11 напряжения. Показания индикатора 31, на входы которого поступают теперь рав20

элемент 16 ос тцествляется сигналами с выхода избирательного блока 21 сравнения. Изменение токов канальных нагрузок (например, при задании требуемых уровней мощности) не приводит к изменению амплитуд первых гармоник напряжения на выходах делителей 20 налряже}1Ия и сохраняет их равными в процессе сравнения с общим для всех каналов стабилизации опорным напряжением источника 22. Следовательно, показания индикатора 31, на который в режиме симметрирования трехфазной системы токов через переключатель 30

30

35

40

ные по амплитуде первой гармоники на- 25 подаются эти напряжения, будут зави- пряжения, зависят только от начальной фазы напряжений с вьсходов делителей 11 напряжения. Погрешность фазовой симметрии в этом режиме дает канал, в котором изменяется напряжение, и происходит это вследствие нелинейности комплексного коэффициента передачи регулирующего элемента 9. Поэтому регулировку фазовой симметрии осуществляют одним из фазовращателей 3-5, а именно включенным в тот канал стабилизации напряжения, где производилось изменение амплитуды напряжения.

Неизменное по амплитуде первой гармоники напряжение с выхода делителя 11 напряжения одного из каналов 6-8 стабилизации напряжения через управляемый фазовращатель 23 поступает на фазорасщепитель 24, на выходах которого формируется трехфазная система напряжений. Работа фазорасщепи- теля 24 аналогична работе преобразователя 1 однофазного напряжения в трехфазное, поэтому независимо от начальной фазы входного сигнала угол сдвига фаз между выходными напряжениями фазорасщепителя 24 всегда остается неизме)шым. Напряжения с одного выхода фазорасщепителя 24 непосредственно, а с двух других - через фазе- 55 вращатели 26 и 27 узла 25 входньк фазовращателей поступают на входы регулирующих элементов 16 каналов 1345

50

сеть только от началы ых фаз напряжений с выходов делителей 20 напряжения. Путем поочередной регулировки фазовращателей 26 и 27 получают нулевое показание индикатора 31, которое свидетельствует о фазовой симметрии трехфазной системы токов.

Поскольку углы сдвига фаз между выходньми напряжениями фазорасщепителя 24 не зависят от начальной фазы входного напряжения, то при вращении фазы сигнала на выходе управляемого фазовращателя 23 однажды установленная фазовая симметрия токов нарушаться не будет. Это позволяет получить требуемый угол сдвига фаз между трехфазной системой напряжения U, Uj, и с и трехфазной системой токов I , I , . путем изменения фазы сигнала на выходе управляемого фазовращателя 23. Изменение фазового угла на выходе управляемого фазовращателя 23 осуществляется путем воздействия на сигнал основного входа части векторов на управляющих входах. Нормирование этого угла производится измерителем 28 разности фаз. Полученный нормированный угол сдвига фаз между трехфазными системами напряжений и токов позволяет воспроизводить нормированные значения мощностных характеристик трехфазной сети (полной, активной и реактивной мощностей, cos у), а также исключить погрешность, вызванную

15 стабилизации тока. При этом токи через канальные нагрузки подлержива- ются на требуемом уроЕзне с высокой точностью путем HtMipephmHoTvO сравнения и уравнивания по уровню сигнапа первой гармоники напряжения на выходе делителя 20 напряжения с опорным напряжением на выходе источника 22. Уп-

0

элемент 16 ос тцествляется сигналами с выхода избирательного блока 21 сравнения. Изменение токов канальных нагрузок (например, при задании требуемых уровней мощности) не приводит к изменению амплитуд первых гармоник напряжения на выходах делителей 20 налряже}1Ия и сохраняет их равными в процессе сравнения с общим для всех каналов стабилизации опорным напряжением источника 22. Следовательно, показания индикатора 31, на который в режиме симметрирования трехфазной системы токов через переключатель 30

0

5

0

5 подаются эти напряжения, будут зави-

5

5

0

сеть только от началы ых фаз напряжений с выходов делителей 20 напряжения. Путем поочередной регулировки фазовращателей 26 и 27 получают нулевое показание индикатора 31, которое свидетельствует о фазовой симметрии трехфазной системы токов.

Поскольку углы сдвига фаз между выходньми напряжениями фазорасщепителя 24 не зависят от начальной фазы входного напряжения, то при вращении фазы сигнала на выходе управляемого фазовращателя 23 однажды установленная фазовая симметрия токов нарушаться не будет. Это позволяет получить требуемый угол сдвига фаз между трехфазной системой напряжения U, Uj, и с и трехфазной системой токов I , I , . путем изменения фазы сигнала на выходе управляемого фазовращателя 23. Изменение фазового угла на выходе управляемого фазовращателя 23 осуществляется путем воздействия на сигнал основного входа части векторов на управляющих входах. Нормирование этого угла производится измерителем 28 разности фаз. Полученный нормированный угол сдвига фаз между трехфазными системами напряжений и токов позволяет воспроизводить нормированные значения мощностных характеристик трехфазной сети (полной, активной и реактивной мощностей, cos у), а также исключить погрешность, вызванную

появлением фазовой ков.

несимметрии тоФормула изобретения

2. Система питания по п.1, отличающаяся тем, что узел индикации симметрии состоит из переключателя, входы которого являются входами данного узла, и индикатора, входы которого подключены к выходам переключателя.