Компенсатор мощности искажения Советский патент 1988 года по МПК H02M1/14 

Описание патента на изобретение SU1390733A1

Сигнала вычитается сигнал, пропорциональный току сети. Полученная раз- рость дифференцируется, инвертируется, суммируется с сигналом, пропорциональным напряжению сети, и подается на блок 25 преобразования величины сигнала управления в код, с выхода которого код управляющего сигнала Поступает на управляющие входы инвер- jropa 2 и. трансформаторно-ключевого Блока 29, который под действием это- 1го сигнала изменяет ток в выходном дросселе 9 таким образом, что ток рети, представляющий собой сумму тока дросселя 9 и несйнусоидального тока нелинейной нагрузки 12, становится синусоидальным. Амплитуда задающего сигнала корректируется отклонением напряжения конденсаторной батареи от номинального значения, что позволяет компенсировать внутренние потери компенсатора некоторой величиной потребляемого тока, синусоидального по форме. В качестве более энергоемких накопителей предлагается использовать аккумуляторную батарею или двигатель постоянного тока с маховиком. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Похожие патенты SU1390733A1

название год авторы номер документа
Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в переменное для нелинейной нагрузки 1989
  • Семенов Валерий Дмитриевич
  • Чумазов Леонид Владимирович
SU1621130A1
ОДНОФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР ПАССИВНОЙ МОЩНОСТИ 1997
  • Сидоров С.Н.
RU2146848C1
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БАЛАНСА НАКОПЛЕННОЙ ЭНЕРГИИ В УСТРОЙСТВЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 2019
  • Щуров Николай Иванович
  • Мятеж Александр Владимирович
  • Мятеж Сергей Владимирович
  • Петров Андрей Александрович
  • Штанг Александр Александрович
  • Спиридонов Егор Александрович
  • Абрамов Евгений Юрьевич
  • Бахолдин Павел Андреевич
RU2726474C1
УСТРОЙСТВО ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА 2013
  • Абрамович Борис Николаевич
  • Сычев Юрий Анатольевич
RU2536704C1
ОДНОФАЗНЫЙ АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР 2015
  • Бортник Денис Валерьевич
  • Орлов Александр Игоревич
RU2670961C9
Регулятор статического компенсатора 1982
  • Кенс Юрий Амброзиевич
  • Варецкий Юрий Емельянович
SU1091273A1
ОДНОФАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР ПАССИВНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ МГНОВЕННОЙ МОЩНОСТИ 2003
  • Боровиков М.А.
  • Петрова М.В.
RU2249896C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА НАКОПИТЕЛЬНОГО КОНДЕНСАТОРА 2008
  • Ноздрин Геннадий Николаевич
  • Широков-Брюхов Евгений Федорович
  • Хаустов Иван Михайлович
RU2368052C1
УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК, АДАПТИРОВАННОЕ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2016
  • Абрамович Борис Николаевич
  • Сычев Юрий Анатольевич
  • Зимин Роман Юрьевич
RU2619919C1
Способ управления фильтрокомпенсирующим устройством при нестационарных нелинейных нагрузках и устройство для его осуществления 2021
  • Воротников Игорь Николаевич
  • Мастепаненко Максим Алексеевич
  • Габриелян Шалико Жораевич
  • Шунина Анна Александровна
  • Мишуков Станислав Вадимович
RU2776423C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 390 733 A1

Реферат патента 1988 года Компенсатор мощности искажения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в активных широкополосных фильтроком- пенсирующих устройствах. Цель изобретения - повышение точности компенсации тока нелинейной нагрузки при несинусоидальном напряжении сети и широком спектре частот тока нелинейной нагрузки, обеспечение стабильности напряжения и уменьшение массы и габаритов с Блок 17 задающего напряжения вырабатывает синусоидальный сигнал, амплитуда которого пропорциональна действующему значению тока нелинейной нагрузки 12, а фаза совпадает с фазой напряжения сети. Из этого 9 (Л 00 со о 00

Формула изобретения SU 1 390 733 A1

I

Изобретение относится к электро- |технике, в частности к устройствам :повышения коэффициента мощности нели 1гейных нагрузок, к которым относятся вентильные преобразователи, установки дуговой и контактной сварки, элект :ро.цуговые печи, газоразрядные лампы, ;силовые магнитные усилители и транс- :форматоры, и может найти применение jB системах - компенсации токов выс- IIUHX гармоник и в широкополосных ак- ;тивных фильтрокомпенсирующих устройствах.

Цель изобретения - повьшение точ- |ности компенсации тока нелинейной |нагрузки при несинусоидальном напря- 1жении сети и широком спектре частот :тока нелинейной нагрузки, а также обеспечение стабильности напряжения на накопительной конденсаторной батарее и уменьшение массы и габаритов. На фиг. 1 приведена функциональная схема компенсатора мощности искажения; на фиг. 2 - трансформаторно- ключевой блок с переменным коэффициентом перел,ачи; на ф ИГ. 3 - блок гфеобразования величины сигнала управления в код; на фиг. 4 и 5 - временные днаг раммы, поясняющие принцип работы компенсатора мощности искажения i

Компенсатор мощности искажения содержит накопительную конденсаторную батарею 1, инвертор 2, на полностью управляемых ключах 3-6 с двусторонней проводимостью, выходами 7 и 8, подключенньй чере.з выходной

дроссель 9 к клеммам 10 и 11 сети, параллельно нелинейной нагрузке 12. Датчик 13 тока нагрузки, входом подключенньй в цепь нелинейной нагрузки

12 и датчик 14 напряжения накопительной конденсаторной батареи 1, входом подключенный к батарее 1. Выходы датчиков 13 и 14 подключены соответственно к первому 15 и второму 16 вхо0 дам блока 17 задающего напряжения, выход 18 которого соединен с неинвертирующим входом первого сумматора 19, инвертирующий вход которого (инвертирующие входы сумматоров зачерчены)

5 соединен с датчиком 20 тока сети, включенным в цепь полного тока, равного сумме токов нелинейной нагрузки 12 и тока вь1ходного дросселя 9. Выход первого сумматора 19 соединен

0 с входом дифференцирующего усилителя 21, выход которого подключен к инвертирующему входу второго сумматора 22, неинвертирующий вход которого подключен к датчику 23 напряжения сети, выполненному, например, в виде понижающего трансформатора. Выход второго сумматора 22 соединен с входом 24 блока 25 преобразования величины сигнала управления в код, первая группа выходов 26 и 27 которого соединена с управляющими цепями ключей 3-6, инвертора 2, а вторая группа выходов 28 подключена к группе управляющих входов 28 трансформа5 торно-ключевого блока 29 с переменным коэффициентом передачи, выходы 30 и 31 которого соединены с входами 30

5

и 31 инвертора 2, а к входам 32 и 33 подключена накопительная конденсаторная батарея 1.

Блок 17 задающего напряжения содержит преобразователь 34 действующего значения, вход которого образует первьй вход 15 блока 17, выход преобразователя 34 подключен к входу третьего 35 сумматора, второй вход KOTO- Q рого соединен с выходом пребразова- теля 36 среднего значения, а выход третьего сумматора 35 подключен к первому входу 37 перемножителя 38, второй вход 39 которого соединен с j выходом задающего источника 40 переменного напряжения, частота которого равна частоте сети, а форма определяется необходимой формой тока, потребляемого от сети. При этом вход 20 упомянутого преобразователя 36 среднего значения соединен с выходом четвертого сумматора 41, неинвертирую- щий вход которого подключен к задающему источнику 42 постоянного напря- 25 жения, а инвертирующий образует второй вход 16 блока 17.

Параллельно накопительной конденсаторной батарее 1 могут быть подключены аккумуляторная батарея 43 или двигатель 44 постоянного тока с маховиком 45 и датчиком 46 скорости, выполненным, например, в виде тахогене- ратора, выход 47 которогЬ соединен с датчиком 14 накопительной конденсаторной батареи 1.

Трансформаторно-ключевой блок 29 с переменным коэффициентом передачи (фиг. 2) содержит трансформаторов 48-50, вторичные обмотки 51-53 которых соединены последовательно и образуют выходы 30 и 31 блока 29 и инверторов 54-56 на полностью управляемых ключах 57-60 с двусторонней проводимостью. Входы 61 и 62 инверторов 54-56 объединены и образуют входы 32 и 33 блока 29, а выходы 63 и 64 каждого из инверторов 54/56 подключены соответственно к первичным обмоткам 65-67 трансформаторов 48-50, а управляющие цепи 68-73 ключей 57-60 инверторов 54-56 образуют группу управляющих входов 28 трансформаторно- ключевого блока 29.

Блок 25 преобразования величины сигналы управления в код (фиг. 3) содержит входной дифференциальный усилитель 74, прямой вход которого образует вход 24 блока 25, к инверс30

3i

40

45

50

55

0 5

0

i

0

5

0

5

ному входу 75 подключен источник 76 постоянного напряжения. Задающий гене- ратор 77, выход 78 которого соединен с синхронизирующим входом генератора 79 пилообразного напряжения, а другие выходы 26 и 27 задающего генератора 77 образуют первую группу выходов блока 25 преобразования, каналов 80-82 преобразования, каждый из которых включает два дифференциальных усилителя 83 и 84, прямой 85 и инверсный 86, входы которого объединены и подключены к выходу 87 входного дифференциального усилителя 74. К другим соответственно инверсному 88 и прямому 89 входам первого 83 и второго 84 дифференциальных усилителей подключены источники 90 и 91 постоянного напряжения. Выходы 92 и 93 усилителей 83 и 84 соединены соответственно с прямым 94 и инверсным 95 входами первого 96 и второго 97 компараторов, другие входы 98 и 99 которых объединены и подключены к выходу 100 генератора 79 пилообразного напряжения, а выходы 101 и 102 подключены к входам 103 и 104 первого 105 и второго 106 логических элементов равнозначности, другие входы 107 и 108 которых объединены и подключены к выходу 78 задающего генератора 77, а их прямые 109 и 110 и инверсные 111 и

112выходы образуют вторую группу выходов 28 блока 25 преобразования величины сигнала управления в код.

На фиг. 4 обозначено: напряжение

113сети; форма тока 114, потребляемого нелинейной нагрузкой 12; 115 - действующее значение тока 114, выработанное преобразователем 34; 116 - действующее значение тока 114, скорректированное преобразователем 36; 117 - мгновенное значение сигнала на выходе 18 блока 17 задающего напряжения, соответствующее действующему значению тока 115; 1-18 - мгновенное значение сигнала на выходе 18 блока 17, соответствующее скорректированному значению тока 116; 119 - сигнал рассогласования на выходе первого сумматора 19, равный разности задающего сигнала 117 и тока нагрузки 114, соответствующий току 115; 120 - сигнал рассогласования на выходе первого сумматора 19, соответствующий скорректированому значению тока 116; 121 - среднее значение напряжения на накопительной конденсаторной батаpee 1; 122 - мгновенное значение на- пряжения на батарее 1; 123 - сигнал на выходе дифференцирующего усилителя 21.

На фиг. 5 обозначено: 124 - поле развертки управляющего сигнала, состоящее из пилообразных напряжений,

аиплитуда U; которых, равна амплитуде напряжения на выходе 100 генератора 79 пилообразных напряжений; 125 - сигнал управления на входе 24 блока 25 при токе нелинейной нагрузки 12, равном нулю; 126 - сигнал управления на входе 24 блока 25 при

токе 11А; 127 - напряжение сети;

128- напряжение на выходах 7 и 8 ин вертора 2, соответствующее холостому

ходу нелинейной нагрузки 12 (ток равен нулю) и сигналу управления 125;

129- среднее, значение напряжения

на выходах 7 и 8 с учетом внутренних потерь; 130 - напряжение на выходе 7, 8 инвертора 2, соответствующее сигна- ;у 126 управления; 131 - мгновенное значение напряжения, приложенное к выходному дросселю 9; 132 - среднее значение напряжения на дросселе 9; 133-ток в дросселе 9; 134 - полньй ток, потребляемый от сети. Компенсатор мощности искажения (фиг. 1) работает следующим образом. Пусть в исходном состоянии среднее значение напряжения на конденсаторной батарее 1 равно номинальной величине, которая заддется величиной напряжения на выходе источника 42 задающего напряжения. Ток нелинейной нагрузкой не потребляется, внутренние потери в компенсаторе отсутствуют. При таких условиях задающий сигнал тока на выходе 18 блока 17 будет равен нулю. Сигнал, датчика 20, пропорциональны току сети, тоже равен нулю н на входе 24 блока 25 действует сигнал 125 с датчика 23, пропорциональный напрял;ению 127 сети на клеммах 10 и 11. Под действием сигнала 125 управления на первой группе 26 и 27 и второй группе 28 выходов блока 25 вырабатывается код управляющего сигнала, поступающий на управляющие цепи ключей 3-6 инвертора 2 и на группу 68 - 73 (фиг. 2) управляющих входов трансформаторно- ключевого блока 29, за счет чего на выходах 7 и 8 инвертора 2 формируется напряжение 128, повторяющее напряжение 127 сети по величине и форме

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и отличающееся от него лишь высокочастотными гармониками, вызванными коммутацией ключей 3-6 инвертора 2 и ключей 57-60 (фиг. 2) инверторов 54-56 трансформаторно-ключевого блока 29. Поэтому при равенстве средних значений напряжения 127 сети и напряжения 128 на выходе 7, 8 инвертора 2 к выходному дросселю 9 будет прикладываться напряжение, содержащее только высокочастотные гармоники, обусловленные процессами коммутации и модуляции. Эти гармоники не вызывают протекания через дроссель 9 тока из-за того, что величина индуктивности дросселя 9 представляет собой на повышенной частоте большое индуктивное сопротивление. Таким ббразом, напряжение 127 сети уравновешено напряжением 128 инвертора 2 и вся система находится в устойчивом состоянии, даже при изменении напряжения сети вверх или вниз от своего номинального значения.

Формирование напряжения 128 осуществляется за счет преобразования постоянного напряжения конденсаторной батареи 1 в напряжение повышенной частоты, широтно-импульсной модуляции напряжения повьш1енной частоты сигналом управления, пропорциональньм величине напряжения сети и демодуляции модулированного напряжения повышенной частоты.

Преобразование постоянного напряжения конденсаторной батареи 1 в напряжение повышенной частоты осуществляется инверторами 54-56 блока 29 за счет переключения ключей 57-60 по алгоритму.

К(57)К(60) - К(58)К(59), где первые рядом стоящие обозначения, ключей означают их включенное состояние на первом полупериоде напряжения повышенной частоты, прочерк означает смену состояния, а вторые рядом стоящие обозначения ключей их опять же включенное состояние на втором полупериоде. При этом повьш1енная частота определяется задающим генератором 77 (фиг. 3), который вырабатывает прямоугольные импульсы типа меандр.

Широтно-импульсная модуляция полученного напряжения повьшенной частоты осуществляется также инверторами 54-56 за счет сдвига фазы импульсов управления типа меандр, поступающие на управляющие входы 68-73 транс7n

формато1мю-клк)че1и)го блока 29. Причем импульсы управления, поступающие, например, на входы 68, 70, 72 сдвигаются по фазе в сторону отставания от фазы меандра задающего генератора 77, а импульсы управления, поступающие, например, на входы 69, ,71, 73, сдвигаются по фазе в сторону опережения. Регулирование фазы управляю-

ЩЛХ импульсов От нуля до +-Jlpa СООТветственно приводит к тому, что высокочастотное напряжение в каждом из инверторов изменяется от своего максимального значения до нуля и опять до своего максимального значения, но уже с другой фазой. Регулирова- ние фазы управляющих импульсов в каждом из инверторов 54-56 и суммирование напряжения всех инверторов, путем последовательного соединения вторичных обмоток 51-53 трансформаторов 48-50, приводит к получению напряжения повьшенной частоты, модулированного некоторым сигналом, который представляет собой форму сигнала на входе 24 блока 25.

Демодуляция полученного модулированного напряжения повышенной часто

и,з(80)и,; U8(80)Un-Uv;

Ugj(81) ; Ug,(82) Ua(81) ; Ug4(82)

где

Uy

управляющий сигнал на выходе 87 входного усилителя 74 и (В1) - напряжение на выходе дифференциального усилителя 83 в канале 81 преобразования. Поскольку выходные напряжения усилителей 83 и 84 всех каналов 80-82 преобразования сравниваются с пилообразным напряжением на выходе 100 генератора 79, то из выражений (2) можно заметить, что при изменении сигнала управления в пределах О ir U Uf, изменяется фаза управляющих импульсов только в канале 80, причем на выходах 109, 111 в сторону отставания, а на выходах 110, 112 - в сторону опережения фазы импульсов задающего генератора. При изменении управляющего сигнала в пределах U, i Uv i 2Up изменяется фаза управляющих импульсов только в канале 81, а при

2Up и,, бЗи - фаза управляющих импульсов канала 82. Причем при изменении сигнала управления в обозначенных пределах фаза управляющих импульсов на выходах 109, 111 изменяться

25

5

8

ты осуществляется инвертором 2 ja счет переключения ключей 3-6 по ajirti- ритму К(3)К(Ь) - К(4)К(5), которыгГ заедается управляющим сигналом типа меандра с задающего генератора 77 на выходы 26 и 27.

Преобразование управляющего сигнала -в сдвиг фазы управляющих импульсных сигналов осуществляется блоком 25 преобразования величины сигнала управления в код, который состоит из каналов 80-82 преобразовжшя, которые отличаются между собой лишь величинами напряжений UQ, источников 90 и 91, которые выбираются следующим образом

и,0;

0

U,

где

Un U,2U,i

.

амплитуда напряжения на выходе 100 генератора 79 пилообразного напряжения.

При таких соотношениях напряжений выходные напряжения дифференциальных усилителей 83 и 84 каналов преобразования 80-82 можно записать так

(2)

0

5

0

5

от нуля до - J роЗ выходах 110, 112 от нуля до +Лра (по отношению к периоду повышенно} - частоты) .

Очередность работы каналов 80-82 в зависимости от величины управляющего сигнала позволяет представить процесс преобразования сигнала в код графически так, как показано на диаграммах 124-126. Здесь одинаковые пилообразные напряжения - линейно нарастающие и линейно падающие поставлены друг на друга, имеют одинаковую амплитуду Uf, и образуют все вместе поле развертки 124. .Каждый из пилообразных сигналов образует зону нения сигнала, соответствующего одному из каналов преобразования 80-82. На фиг. 5 представлено 6 таких зон. Сигналы управления 125 и 126, изменяясь в соответствующей зоне, сравниваются с соответствующими пилообразными напряжениями. На поле развертки, в общем случае, сигнал 125-126.смещен на некоторый уровень источником 76 (), которьй задает рабочую точку или точку покоя.

Если учесть, что в устройстве всегда имеются внутренние потерн, то гири работе компенсатора происходит разряд конденсаторной батареи 1, под действием чего напряжение на ней начинает снижать1ся и на выходе четвер- toro сумматора 41 появляется положительное напряжение, которое преобра- oвaтeлeм 36 преобразуется в среднее Значение, которое умножается перемно- ;1сителем 38 на задающее синусоидальное Напряжение, поступающее на вход 39 : источника 40, Таким образом, на вы- соде 18 блока 17 сформируется синусо- 1|здальное напряжение, синхронное с на- йряжением сети 127, которое дифферен- хируется и усиливается усилителем 2, инвертируется вторым сумматором 22 и Подается на в.ход 24 блока 25, который преобразует сформированньй сигнал управления в код управляющих им- Пульсов, а это, в свою очередь, при- Водит к вычитанию из напряжения 128 косинусоидальной составляющей, усредненное значение которой показано на диаграмме 129 (фиг. 5). При этом напряжение на выходах 7 и 8 инвертора 2 уменьшается и к входному дроссе чю 9 прикладывается косинусоидальное (в среднем) напряжение, под действием которого через дроссель 9 протекает синусоидальный ток, который преобразуется в ток повышенной частоты инвертором 2, передается через трансформаторы 48-50 на входы 63-64 инверторов 54-56, которые модулируют ток дросселя 9, выпрямляют его и заряжают конденсаторную батарею 1 до (шминального значения. При увеличении напряжения на конденсаторной батарее 1 процессы аналогичны, но фаза задающего сигнала на выходе 18 блока 17 изменяется на 180 эл. град., что приводит к увеличению напряжения на выходах 7 и 8 инвертора 7, изменению направления тока в дросселе 9 и разряду конденсаторной батареи 1 опять же до номинального значения.

Если нелинейная нагрузка 12 потребляет ток 114s форма которого характерна для выпрямителей с емкостным фильтром, то с датчика 13 на вход 15 преобразователя 34 действующего значения поступает сигнал, пропорциональный току 114 нагрузки, который превращается в постоянное значение 115, пропорциональное действующему, суммируется в третьем сумматоре 35

5

0

5

с сигналом на выходе преобразователя 36 среднего значения и на выходе 18 формируется синусоидальньш сигнал, аплитуда которого пропорциональна сумме сигналов-с преобразователей 34 и 36. Если действующее значение тока больше, чем потребляется нагрузкой 12, то это приведет к уменьшению напряжения на выходах 7 и 8 инвертора 2 и увеличению тока дросселя 9, а это, в свою очередь, приведет к увеличению тока, заряжающего конденсаторную батарею, и увеличению на не;- напряжения. При этом действующее значение тока 115 и 117 скорректируется сигналом с выхода четвертого сумматора 41 так, как показано на диаграммах 116, 118. Дальнейшие процессы аналогичны рассмотренным с той лишь разницей, что на вход дифференцирующего усили- теля 21 подается разность сигналов - задающего, на выходе 18 и пропорционального току, потребляемому от сети, с датчика 20 (см. диаграммы 119, 120, фиг. 4). Продифференцированная разность сигналов представлена на диаграмме 123. Диаграмма 122 мгновенного значения напряжения на конденсаторной батарее 1 показывает, что это напряжение колеблется около своего среднего значения 121, при этом через дроссель 9 протекает ток 120. Из приведенных диаграмм 119 и 120 Bi-щно, что при положительном значении тока (втекающем в компенсатор) напряжение на конденсаторной батарее возрастает, а при отрицательном - уменьшается. Среднее значение энергии, потребленной компенсатором за полупериод, равно энергии потерь, причем эта энергия потребляется в виде синусоидального тока, синхронного с напряжением се- . ти (как рассмотрено выше). Общий ток 134, потребляемый компенсатором и нелинейной нагрузкой, -синусоидальный при любом характере нелинейной нагрузки, но при этом компенсатор должен обладать вполне определенной полосой пропускания частот управляющего сигнала.

Необходимо отметить, что преобразователи 34 и 36 могут быть выполнены по любому известному принципу, важно лищь, чтобы быстродействие пре5 образователя 34 действующего значения бьто по возможности высоким, а период усреднения преобразователя 36 не менее чем полупериод напряжения сети.

0

5

0

5

0

11

Перемножитель 38 также может быть выполнен по известным схемам.

Учитывая, что в предлагаемом компенсаторе напряжение на накопительн батарее 1 стабилизируется с любой зданной точностью, а средняя за пери напряжения сети энергия, отбираемая от накопителя, равна нулю, то в качестве накопителя можно использоват аккумуляторную батарею 43, включенную параллельно батарее 1, при этЪм вместо датчика 14 напряжения можно использовать датчик ампер-часов, спсобный преобразовывать текущие ампер-часы аккумулятора в напряжение В этом случае стабилизируется заряд аккумулятора.

В качестве накопителя можно использовать и двигатель 44 постоянного тока с маховиком 45, включенньй параллельно накопительной конденсаторной батарее 1. Для стабилизации скорости вращения двигателя необходим датчик 47 скорости, в качестве которого может быть использован тах генератор, выход которого соединен с датчиком -14 напряжения. В такой схеме стабилизируется скорость вращения двигателя, а значит, и его кинетическая энергия. Использование накопителей других типов целесообрано, если их удельная энергоемкость больше удельной энергоемкости конденсаторной батареи, тогда можно за счет этого уменьшить массу и габариты.

Формула изобретения

1. Компенсатор мощности искажения, содержащий накопительную конденсаторную батарею, инвертор на ключах с двусторонней проводимостью, выходом подключенный через выходной дрос

сель к выводам для подключения сети, между которыми включена цепь нелинейной нагрузки, включенньй в цепь нагрузки датчик тока нагрузки и датчик напряжения накопительной конденсаторной батареи, подключенные соответст- венно к первому и второму входам блока задающего напряжения, выход которого соединен с неинвертирующим вхо. дом первого сумматора, инвертирующий вход которого соединен с выходом датчика тока сети, отличающийся тем, что, с целью повьпие- ния точности компенсации тока нели

33

12

нейной нагрузки при несинусоидальном напряжении сети и широком спектре частот тока нелинейной нагрузки, дополнительно введен дифференцирующий усилитель, вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход- подключен к инвертирующему входу дополнительно введенного второго сумматора, неинвертирующий вход которого подключен к выходу дополнительно введенного датчика напряжения сети, а выход соединен с входом дополнительно введенного блока преобразования величины сигнала управления в код, первая группа выходов которого соединена с управляющими цепями ключей инвертора, а вторая группа выходов подключена к группе управляющих входов дополнительно введенного транс- форматорно-ключевого блока с переменным коэффициентом передачи, к выходу которого подключен вход инвертора, а к входу подключена накопитель5

0

5

0

5

0 5

ная конденсаторная батарея.

2.Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что трансформа- торно-ключевой блок с переменным коэффициентом передачи включает п трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены последовательно и образуют выход блока, и п инверторов на ключах с двусторонней проводимостью, причем входы инверторов объединены .

и образуют вход блока, выход каждого из инверторов подключен к первичной обмотке соответствующего трансформатора, а управляющие цепи ключей инверторов образуют группу управляющих входов трансформаторно-ключевого блока.

3.Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что блок преобразования величины сигнала управления в код включает входной дифференциальный усилитель, прямой вход которого образует вход блока преобразования, к инверсному входу подключен источник постоянного напряжения, задающий генератор, выход которого соединен с синхронизирующим входом генератора пилообразного напряжения,

а другие выходы образуют первую группу выходов блока преобразования, п каналов преобразования, каждый из которых включает два дифференциальных усилителя, прямой вход первого и инверсный вход второго объединены и подключены к выходу входного диффе

ркнциального усилителя, к другим со- о тветственно инверсному и прямому, в ходам первого я второго дифференциальных усилителей, подключены источ- иики постоянного напряжения, а их выходы соединены соответственно с Прямым и инверсным входами первого И второго компараторов, другие вхо- Йы которых объединены и подключены И выходу генератора пилообразного Напряжения, а выходы подключены к 1 ходам первого и второго логических Элементов равнозначности, другие ходы которых объединены и подключе- к выходу задающего генератора, а Их прямые и инверсные выходы образу- н|)Т вторую группу, выходов блока преобразования величины сигнала управления в код;

А. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью (Обеспечения стабильности напряжения ila накопительной конденсаторной бдта , блок задающего напряжения вклю Чает преобразователь действующего значения, вход которого образует Первый вход блока задающего напряжения, выход подключен к входу третьег

Сумматора, второй вход которого сое0

с 0

5

30

дияен с выходом преобразователя среднего значения, а выход подключен к первому входу перемножителя, второй вход которого соединен с выходом задающего источника переменного напряжения, при этом вход упомянутого преобразователя среднего значения соединен с выходом четвертого сумматора, неинвертирующий вход которого подключен к задающему источнику постоянного напряжения, а инвертирующий - образует второй вход блока задающего напряжения.

5. Компенсатор по п. 1, о т л и- чающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, параллельно накопительной конденсаторной батарее дополнительно подключена аккумуляторная батарея.

Ь. Компенсатор по п. 1, о т л и- ч а го.щ и и с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, параллельно накопительной конденсаторной батарее дополнительно включен двигатель постоянного тока с маховиком и датчиком скорости, выход которого соединен с датчиком напряжения накопительной кондесаторной батареи.

.

7U

Фиг.:}

ФтЛ

6U,

SUn

%

3Un

2Un

n

S

r f . -y xxxxx

XXXXXXXXXXXxXx

xxxxxxxxExXEXXEX

axKMX

X

126

XXXXXXXxXx

axKMX

X

t

Фиг. 5

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1390733A1

Жежеленко И.В
Высшие гармоники в системах электроснаб:кения промпред- приятий.
М.; Энергоатомиздат, 2-е изд., 1984, с
Приспособление для записи звуковых явлений на светочувствительной поверхности 1919
  • Ежов И.Ф.
SU101A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Супрунович г
Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок
/Пер
с польского
М.: Энер- .гоатомиздат, 1985, с
Способ получения бензидиновых оснований 1921
  • Измаильский В.А.
SU116A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
ю HI

SU 1 390 733 A1

Авторы

Семенов Валерий Дмитриевич

Чумазов Леонид Владимирович

Даты

1988-04-23Публикация

1986-11-06Подача