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

Изобретение относится к электро- itexmiKB и может быть использовано 4ля создания образцовых источников параметров про1 1тпенной сети.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем задания нормированных значений симметричных составляющих высших гармо- йик.

: На чертеже представлена блок-схе- rjia стабилизированной трехфазной сис- ifeMbi питания.

I Устройство содержит трехфазный 1|енератор 1 основной гармоники, блок 2 стабилизаторов основной гармоники, Делители ;3, 4, 5 напряжения, включен- ijbie между соответствующими выходами rt управляющими входами блока 2 стаби ф1заторов, узел 6 индикации симмет- 1|ии, вольтметр 7 действующего значе- 1Ыя, перестраивае.мый многофазный ге- ijiepaTop 8, вход которого соединен с З правлякщим входом одной из фаз бло- Ка 2 стабилизаторов, три корректирую ijjHe цепи, состоящие из последователь йо соединенных управляемых фазовраща фелей 9, 10, 11 и управляемых делителей 12, 13 и 14 напряжения соответственно, три основных цепи, состоящих из последовательно соединенных управ .11яемЬ1х фазовращателей 15, 16, 17 и управляемых делителей 18, 19, 20 на- йряжения соответственно, два спарен- VbiK между собой переключателя 21 и 22. Входы первого переключателя 21 toeдинeны с соответствунш ими выходами управляемых делителей 12, 13, 14 Напряжения корректирующих цепей, а Вхбды второго переклк1чателя 22 -

с выходами ут1равляемых делителей 18, 19, 20 напряжения основных цепей причем входы управляемых фазоЕ;- ращателей 9, 15, 10 и 16, 11, 17 Корректирукщих и основных цепей за- параллелены попарно и соединены с соответствующими выходами блока 23 фильтров, входы которого связаны с выходами перестраиваемого многофазного генератора 8, Выхода первого переключателя 21 подключень к трехвходовых сумматоров 24, 25 и 26 напряжения, выходы китррых соединены с входами блока 27 масщтабных пре образоватедей. Выходы второго переключателя 22 подктпочены к первым трем входам четырехвходовых сумматоров 28, 29, 30 напряжения, выходы которых связаны со входами блока 2

. . о Q

j .

5

5

стабилизаторов, а четвертые входы - с соответс квующими выходами трехфазного генератора 1 основной гармоники, Вькоды блока 27 масштабных преобразователей непосредственно подключены к первым трем входам прецизионного сумматора 31 и через цепи 32, 33, 34 связи к соответствующим входам узла 6 индикации симметрии и параллельно управляющим входам блока 2 стабилизаторов. Выходы блока 2 стабилизаторов подключены к трем оставшимся входам прецизионного сумматора 31, выход которого подсоединен к широкополосному нуль-индикатору 35. Вход вольтметра действующего значения 7 подключается к любой фазе блока 27 масщтабных преобразователей.

Стабилизированная трехфазная сие-. тема питания работает следунщим образом.

Трехфазный генератор 1 основной гармоники формирует симметричную трехфазную систему напряжений и,д , (6 ic которая через сумматоры 28, 29, 30 напряжения поступает на блок 2 стабилизаторов основной гармоники переменного напряжения. Амп литу- да выходных напряжений блока 2 стабилизаторов И, U,g|, и,с„ поддерживается на номинальном уровне с высокой точностью, так как его -выходные напряжения через делители 3-5 напряжения поступают на управляющие входы блока 2 стабилизаторов, где они сравниваются с опорными сигналами по амплитуде. Избирательный узел 6 индикации симметрии, настроенный на частоту основной гармоники, осуществляет контроль симметрии напряжений на выходах делителей 3-5.

Воспроизведение нормированных значений симметричных составляющих высших гармоник осуществляется следующим образом.

Выходное напряжение делителя 3, . содержащее только напряжение первой гармоники, поступает- на вход перестраиваемого многофазного генератора 8, который на своих выходах формирует три напряжения выспмх гармоник и, и„, и„. Блок 23 фильтров, на который поступают зти напряжения, подавляет высшие га;рмоники, вызванные аппроксимацией выходных сигналов Ug, и, и„ перестраиваемого многофазного генератора. С выхода фильтров 23 сигналы Ug, U и „ через управмые делители 12-14 напряжения корректирующих цепей и переключатель 21 поступают на выходы сумматоров напря- жения и, параллельно, через управляемые фазовращатели 15-17, управляемые делители 18-20 напряжения основных цепей и переключатель 22 на сумматоры напряжения 28-30, на выходах которых образуется сумма наг пряжений основной гармоники, формируемых генератором 1, и высших гармоник U|, и и и. При этом переключатели 21 и 22 выполнены таким образом, что в одном положении на выхо- : дах сумматоров напряжения 24-26 и 28-29 формируются напряжения

Ujg и,А +U, +и„+и„ ; Ог, U,e +0;

и,,.

соответственно, а в другом положении переключателей 21, 22, Uj4 %; Ui5 УЖ U26 Un; : ,ft+Ue; U2, и,в+и„; U,,e +и„.

Наибольший интерес представляет второе положение переключателей 21 и 22. С учетом того, что на перестраиваемом многофазном генераторе 8 можно установить Е т п,в этом схцг- чае на все входы блока 2 стабилизаторов и блока 27 масштабных щ еобра- зователей поступают равные по частоники и|дц «UIBH сн образуют симметричную систему напряжений, -то очевид- но, что

и,Ан +и,сн 0. Тогда выражение для и -ожно записать в виде

и, К, (Ug-t-U +U, )+К2 (Ug ,) . Отсюда следует, что при равенстве напряжений высших гармоник на входе блока 2 стабилизаторов и блока 27 масштабных преобразователей напряжение на выходе прецизионного суммато- рз Я1 будет равно нулю только в случае когда К,-К.

Это условие определяет значение коэффициента передачи блока 27 масштабных преобразователей.

Процесс установления нормирован-

ных значений симметричных составляю- шэ1х высших гармоник рассмотрим на примере получения нулевой последо- вательности. Для этого вначале уста- навливают управляемые делители 12-14 и 18-20 напряжения в нулевое положение, затем, изменяя коэффициент деле- ния управляемого делителя напряжения 12 корректирующей цепи, устанавливают :с помощью вольтметра 7 действующего значения требуемый уровень напряже- ния высшей гармоники на первом выхо-ч :де блока 27 масштабных преобразова

Изобретение относится к источникам стабильного переменного напряжения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем задания нормированных значений симметричных составляющих высших гармоник. Трехфазный генератор 1 основной гармоники формирует симметричную трехфазную систему напряжения, стабилизация параметров которой осуществ- :ляется блоком 2 стабилизаторов. Выходные напряжения блока 2 стабилизаторов суммируются сумматором 31 с на- пряжениями высших гармоник, снимаемых с выхода блока 27 масштабных преобразователей. Входшле напряжения блока 27 формируются из трех последовательностей высокочастотных составг ляющих перестраиваемого многофазного генератора 8, выходные напряжения кот торого могут изменяться по фазе управляющими фазоваращателями 9, 10 и II и по амплитуде - управляемыми делителями напряжения 12, 13 и 14. Режим работы устройства задается спаренным переклк1чателем (21, 22), подключающим напряжения высокочастотных составляющих к входам блоков 27 и 2 стабилизаторов. Входные напряжения высших гармоник, поступающие через переключатель 22 на блок 2, также могут изменяться по фазе управляемыми фазовращателями 15, 16 и 17 и по амплитуде-управляеьФ1ми делителями 18, 19 и 20 напряжения. Контроль выходных напряжений осуществляется измерительным узлом 6 индикации асимметрии и образцовым прибором 7. 1 ил. & (Л со со а 00

те напряжения высших гармоник, кото- -с, телей. Далее, с помощью управляемого рые могут образовывать симметричныефазовращателя 15 и управляемого делиПри

составляющие высших гармоник.

этом на выходе блока 2 стабилизаторов

формируются три напряжения, равные

,(U,)U,ftH+K,Ue;

.(и,в+и„)и,вн +К,и„;

,(U,,,CH +К,и„, где К, - коэффициент передачи блока

2 стабилизаторов.

Выходные напряжения блока 2 стаби- лизаторов поступают на прецизионный сумматор 31, на другие входы которого подаются напряжения с выходов бло ка 27 масштабных преобразователей.

теля 18 напряжения основной цепи устанавливают напряжение на выходе блока 2 стабилизаторов таким, чтобы сигнап 4Q на выходе прецизионного сумматора 31, контролируемой широкополосным .нуль-индикатором 35, был равен нулю, что возможно лишь при условии равенства амплитуд и противо- jjg по ложности фаз напряжений высших гар- :МОНИК на выходах блока 27 масштабных преобразователей и блока 2 ста- V билизаторов. Аналогично устанавливаются нормированные значения

На выходе прецизионного сумматора 31, gg высших гармоник в других фазах уст- имеющего идентичные коэффициенты, пере- ройства, при этом нормированный угол

сдвига фаз мажду напряжениями высших гармоник (в случае задания нулевой последовательности этот угол равен нулю) в фазах устройства регулируется с управляемых фазовращателей 9-11 и контролируется вольтметром 7 дейсТвуклцего значения (в данном случае - фазометрами).

дачи по каждому входу, значение напряжения будет определяться суммой всех действующих на входе напряжений,

55

l-.e.

и„,(и,д„ +К,ие)/(и,в„ +К, и„)-н(и„„+ +K,Un)+K2Ue-HK U -t-K2U, где К - коэффициент передачи блока масштабных преобразователе

теля 18 напряжения основной цепи устанавливают напряжение на выходе блока 2 стабилизаторов таким, чтобы сигнап 4Q на выходе прецизионного сумматора 31, контролируемой широкополосным .нуль-индикатором 35, был равен нулю, что возможно лишь при условии равенства амплитуд и противо- jjg по ложности фаз напряжений высших гар- :МОНИК на выходах блока 27 масштабных преобразователей и блока 2 ста- V билизаторов. Аналогично устанавливаются нормированные значения

513

включенным между выходами блока 27 масштабных преобразователей.

Цепи связи 32-34 служат для компенсации высших гармоник на управляю- щих входах блока 2 стабилизаторов, а отсутствие переключателя и в избирательном узле 6 индикации симметрии объясняется тем, что симметрия напряжения основной гармоники на вы- ходах блока стабилизаторов и на выходах делителей напряжения контролируется одновременно с помощью прецизионного сумматора 31 и избиратель ;ного узла 6 индикацшд симметрии со- ответственно,

Для случая, когда переключатели 21 и 22 подают высшие гармоники перестраиваемого многофазного ра 8 только в одну фазу устройства, : система работает аналогично, с той :лишь разницей, что на выходе устрой-, ства формируется нормированное значение коэффициента несинусоидальности.

Ф

ормула изобретения Стабилизированная трехфазная, система питания, содержащая трехфазтшй генератор основной гармоники, блок стабилизаторов основной гармоники, делители напряжения, включенные ду соответствующими выходами и управляющими входами блока стабилизаторов основной гармоники, перестраиваемый многофазный генератор, вход которого соединен с управляющим входом одной из фаз блока стабилизации основной гармоники, четыре цепочки из последовательно включенных угфав- ляеных делителя напряжения и фазовращателя, первый и второй управляемые делители напряжения, избирательный узел индикации симметрии, первый переключатель, первый трех- входовой сумматор и вольтметр дейст- вукнцего значения, отличаю- щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем задания нормированных значений симметричных составл-яющих выспшх

Составитель Редактор М. ТовтинТехред М.Дид

5

0

5

0

5

0

5

гармоник, в него введены первый и второй фазовращатели, второй и третий трехвходовый и три четырехвходо- вых сумматоров, блок фильтров, второй и третий переключатели, блок масштабных преобразователей, прецизионный сумматор, выходом соединенный с широкополосным нуль-индикатором, и три цепи связи, причем выходы перестраиваемого многофазного генератора через блок фильтров и три цепочки из последовательно включенных управляемых делителя и фазовращателя подсоединены к входам первого переключателя, выходы которого подсое- динены к входам трехвходовых сумматоров, выходом через блок масштабных преобразователей подключенных к первому, второму и третьему входам прецизионного сумматора, через третий переключатель подсоединенного к вольтметру действующих значений, четвертый, пятый и шестой входы прецизионного сумматора подключены к выходам блока стабилизаторов основной гармоники, выходы блока масштабных преобразователей через цепи связи соединены с управляющими входами стабилизаторов основной гармоники, введенные фазовращатели включены последовательно с первым и вторым управляю- делителями напряжения и дтолу- ченные таким образом цепочки, совместно с четвертой цепочкой из последовательно включенных управляемого делителя напряжения и фазовращателя подключены между выходом блока фильтров и входом второго переключателя, спаренного с первым переключателем, ВЫХОДЫ третьего переключателя соединены с первыми тремя входами четы- рехвходовых сумматоров. Четвертые входы которых подключены к выходу трехфазного генератора основной гармоники, а выход соединен с входом блока стабилизаторов, избирательный узел индикации симметрии подключен к управляющим входам блока стабилизации основной гармоники. Опадчий

Корректор М. Максимишинец