Способ формирования постоянного напряжения на нагрузке Советский патент 1988 года по МПК H02J1/02 

а ее а гч:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электроснабжения, и может быть использовано в системах электроснабжения с высокими требованиями к ка- чест9У напряжения питающего потребителя.

Цель изобретения - улучшение качества напряжения на нагрузке-путем уменьшения величины пульсаций напряжения „

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема системы электроснабжения, в которой реализо- ВДВ предлагаемый способ формирования постоянного напряжения на нагрузке; на фиг.2 зависимости величин пульсаций напряжения на нагрузке UV от тока нагрузки 1.

Система ;электроснабжения содерлсит генератор переменного тока с несколькими (двумя) якорными обмотками 1 и2 аиловые выводы каждой из которых подключены к входу своего выпрямительного моста 3 или 4 Первые вькодные выводы 5 и 6 одинаковой полярности выпрямительных мостов-подключены к первому выводу 7 нагрузки 8, а вторые выходные выводы 9, 10 одинаковой по лярности выпрямительных мостов 3 и 4. через реакторы 11, 12 соед,инены с общей точкой 13 реакторов, подключенной ко второму выводу 14 нагрузки 8 через |управляющу1о цепь 15 релейного элемента. Размыкающие контакты 16, 17 релейного элемента включены между вторыми выходными выводами 9 и 10 одина;КОВОЙ полярности выпрямительных МОС

.тон и общей точкой 13 реакторов, .

Я корные обнотки 1 и 2 генератора переменного тока выполнены одинаковыми и смещены одна относительно другой на угол с(-- 2ffk/n-nj, где k - целое нечетное число; tig - число тактов работы каждого из выпрямительньпс мостов за период изменения напряжения; п число многофазных напряжений, вьфаба- гываемых якорными обмотками 1 и 2 генератора переменного тока,

Система электроснабжения работает следующим образом,

В якорных обмотках 1 и 2 генератора переменного тока формируют -шого фазные напряжения, вьшрямляют указанные напряжения посредством выпрямительных мостов 3 и 4, сглаживают каждое из выпрямленных напряженМ с помощью реакторов 11, 12 и прикладьгоают

их к нагрузке 8 с суммированием выходных токов выпрямительных мостов, Причем за счет смещения якорных обмоток одна относительно другой указанные многофазные напряжения формируются сдви утыми друг относительно друга на электр ческие углы at .

Посредством управляющей цепи 15 релейного элемента измеряют величину -тока в нагрузке.

Размыкающие контакты 16 и 17 релейного элемента включают в действие реакторы 11 и 12, производящие сглаживание выпрямленных напряжений при токе нагрузки большем величины тока

VP- Э

Сем, фиг.2), при которой вы

ходные токи выпрямительных мостов в случае сглаживания выпрямленных напряжений будут иметь непрерывный характер, а в случае отсутствия сглаживания - прерывистый.

При постоянно разомкнутых (кривая А на фиг.2) и постоянно замкнутых (кривая Б на фиг.2) размыкающих контактах 16 и 17 релейного элемента работу системы, электроснабжения можно разделить на два периода. В первом периоде (l 0-1 р, на кривой А, 1ц 0-1 j. на кривой Б) имеет место коммутация тока между выпрямительными мостами 3 и 4. При этом ток на выходе каждого из выпрямительных мостов имеет прервистый характер.

Цепь протекания iTOKa коммутации с одного выпрямительного моста на другой показана на фиг.1 пунктирной линией и включает в себя якорные обмотки 1 и 2 и размыкаюшле контакты 16 и 17 (если вышеуказанные контакты замкнуты) или реакторы 11, 12 (если контакты 16 и 17 разомкнуты).

Так как активное и индуктивное сопротивления в цепи протекания тока коммутации имеют большие значения при разомкнутых размыкающих контактах 16 и 17, чем при замкнутых размыкающих контактах 16 и 17, то процессы коммутации при замкнутых размыкающих контактах 16, 17 и протекают быстрее, чем в случае разомкнутых контактов 16, 17, Поэтому время коммутации и величина пульсаций напряжений на нагрузке при замкнутых раз1 :1ыкающих контактах будет меньше (кривая А на фиг.2), чем в случае разомкнутых контактов 16, 17 (кривая Б на фиг,2), Реакторы в этом периоде работы действуют неэффективно.

Во втором периоде работы ( кривая А и кривая Б) ток на выходе каждого из выпрямительных мостов уже не достигает нулевых значений. Вьтрямительные мосты не работают поочередно на нагрузку. В этом случае пульсации напряжения на нагрузке с ростом тока нагрузки в начале уменьшаются, так как с увеличени- ем тока нагрузки меньше сказываются переходные процессы с одного выпрямительного моста на другой и выпрямительные мосты переходят на параллельную работу.

Однако в этом периоде работы проявляются переходные процессы между диодами в каждом из выпрямительных мостов, приводящие к увеличению пульсаций напряжения с ростом тока нагрузки, начиная с определенной величины этого тока.

Реакторы 11, 12 в этом случае уменьшают пульсации напряжения на нагрузке. Поэтому кривая Б при больших токах нагрузки проходит ниже кривой А.

При настройке релейного элемента на ток срабатывания, равный соответствующий пересечению кривых А и Б (фиг.2), в системе электроснабжения будут иметь место минимальные пульсации напряжения в области малых токов нагрузки (кривая В на фиг.2). При токе срабатывания релейного элемента, находящемся в диапазоне от «рэ.минДО крэ.максПУ- ьсации напряжения на нагрузке при малых токах нагрузки не будут превосходить пульсаци напряжения при максимальном значении тока нагрузки.

Даже в том случае, если релейный элемент будет настроен на токи ера-

Q

о п

0

5

ёатывания, находящиеся в диапазоне от до 1, , при которых выходные токи выпрямительных мостов в случае сглаживания вьтрямленных напряжений будут иметь непрерывный характер, а в случае отсутствия сглаживания будут иметь прерывистый характер, максимальная величина пульсации напряжения на нагрузке.будет иметь меньшее значение, чем при постоянном сглажи вании выпрямленных напряжений реакторами.

Формула изобретения

Способ формирования постоянного напряжения на нагрузке, при котором формируют п многофазных напряженж, выпрямляют указанные напряжения посредством выпрямительных мостов, сглаживают каждое из выпрямленных напряжений с помощью реакторов и прикладывают их к нагрузке с суммированием выходных токов выпрямительных мостов J причем указанные многофазные напряжения формируют сдвинутьтми друг относительно друга на угол о 21ГК/п-Пр„ где k - целое нечетное число, п - число тактов работы каждого из выпрямительных мостов за период изменения напряжений, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества нацряжения на нагрузке путем уменьшения величины пульсации напряжения, измеряют величину тока- в нагрузке и указанное сглаживание выпрямленных напряжений производят при токе в нагрузке, большем величины, при которой выходные токи выпрямленных мостов в случае сглаживания выпрямленных напряжений будут иметь непрерывный ха рактер, а в случае отсутствия сглаживания - прерывистый характер.

//- 1урэ //

. 1ц

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электроснабжения с высоким качеством напряжения питания электропотребителей. Целью изобретения является улучшение качества напряжения; на нагрузке путем уменьшения величины пульсаций напряжения. Для этого в систему электроснабжения5 содержащую генератор переменного тока с несколькими якорными обмотками, смещенными относительно одна другой по окружности якоря и подключенными через выпрямитель и уравнительный реактор к нагрузке, введен релейный элемент, размыкающие контакты которого поДсоеди- нены параллельно обмоткам уравнительного реактора, а управляющая депь вкл{0чена последовательно с нагрузкой. Контакты релейного элемента размыкают при токе в нагрузке, большем величины, при которой выходные токи выпрямительных мостов в случае сглажк-. вания вьтрямленных напряжений будут иметь непрерывный характер; а в случае отсутствия сглаживания - прерывистый. 2 ил. «

А/г. 2