Электрическая сеть Советский патент 1989 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к электротехнике, .в частности -может быть использовано в цеховых электросетях текстильной промышленности и сетях электроснабжения нефтепромыслов.

Цель изобретения - снижение потер электроэнергии путем снижения колебаний трка в сети.

На чертеже приведена однолинейная схена устройства.

Во ввод 1 цеховой -.сети от энергосистемы 2 включены трансформаторы тока 3, которые подключены к входу выпрямителя 4. Последний подключен к полосовому фильтру 5,- выходом подключенному к фазовому детектору 6, к линиям 7 распределительной сети через коммутаторы 8 подключены двигатели 9. Другие двигатели 10 соединен с сетью через ком сутаторы 8 и трансформаторы тока 11 и тиристорные преобразователи 12, к управляющему вход которых подключен усилитель 13. Последний входом связан со сглаживающим фильтром 14, который входом соединег ны с фазовым детектором 6. Второй вход детектора 6 соединен с полосовы фильтром 15, вход которого подключен к выходу вьшрямителя 16. Вторые вы- прямители 17 включены между выходом фильтра 14 и входом регулятора, Вычи татель 18 включен в цепь передачи сигнала тока энергосистемы.

Устройство работает следующим об разом.

От энергосистемы 2 через ввод 1 поступает электроэнергия, которая с линии -.7 через коммутаторы 8 подается на двигатели 9 к 10, приводящие в движение механизмы с резкоперемен- ной циклической нагрузкой. Примерами такой нагрузки могут быть ткацкие станки в текстильной промьшшенности, станки-качалки - в нефтедобывающей, Все эти механизмы обладают нагрузкой (М J.), зависящей от угла поворота ме - ханизма (cf) „ Бремя оборота вала механизма относительно невелико, порядка 2-15 с Лчастота 0,5-0,06 Гц). В результате с указанной частотой происходит модуляция тока двигателей Сложение токов двигателя, происходящее в сети, может происходить благоприятными фазами, что и будет вызьшать колебания тока, потре.пяемо- го из системы 2, Колебания вы- зьшают колебания напряжения сети, что создает неприятный зрительный

5 0 5 о

п с

5

эффект при электроосвещении.помещений. Увеличиваются потери, энергии-в сетях электроснабжения. В предложенной схеме этот недостаток устраняется.

Для этого трансформаторы токов 3, 11 измеряют токи сети и отдельных двигателей.

Сигналы, пропорциональные токовым сигналам, поступают на полосовые фильтры 5 и 15. Фильтры настроены на частоту, равную частоте вращения рабочего вала меха низма. Полоса пропускания фильтров принимается больше возможной относительно девиации (колебаний) частоты рабочего вала с учетом изменения частоты сети и колебания среднего (или минимального) момента нагрузки, Вьщеленные на выходе фильтров 5, 15 основные гармоники переменных составляющих колебаний токов сравниваются по фазе в фазовом детекторе 6,

При противоположной фазе на выходе фазового детектора имеется нулевой сигнал, а при совпадающей фазе этот сигнал максимален.

Полярность напряжения на выходе детектора зависит от того опережает или отстает (переменная составляющая) ток двигателя от тока сети.

После фильтрации в сглаживающем фильтре 14 сигнал поступает на. регулятор 13, представляющий собой усилитель постоянного тока. После усиг- ления сигнал поступает на вход уирис- торного преобразователя 12. Схемы преобразователей могут быть различными. При использовании синхронных двигателей это должен быть преобразователь частоты.

Для асинхронных двигателей это может быть и тиристорный регулятор напряжения, выполненный по любой схеме, в том числе и однофазной. Подобными преобразователями оснащены не все двигатели, питающиеся от сети, а только часть их общего количества (около 20%).

При появлении на выходе фазового детектора 6 сигнала усилитель 13 подает сигнал на ..вход преобразователя 12, который снижает напряжение (или частоту), подводимое к двигателю 10, Это вызьшает снижение частоты вращения двигателя. При подтормажиг вании двигателя 10 изменяется фаза пульсаций нагрузочного момента. Когда

- 1451796

эти пульсации становятся противофазными пул1 сациям тока сети, сигнал, поступающий на вход преобразователя 12, исчезает и двигатель восстанавливает частоту вращения. При этом ток двигателя будет в противофазе с током сети. В узел схемы регулирования фазы введена небольшая зона нечто, с целью снижения потерь энерг путем снижения колебаний тока в се она снабжена тиристорньгми преобраз g вателями, установленными в цепях, по меньшей мере двух электродвигателей, усилителями, транзисторами ка, -выпрямителями, полосовыми и. сглаживающими фильтрами, фазовыми

.. « лаяи1лаюищми фильтрами, Фазовыми

чувствительности, образованная выпря- ю Детекторами и вь«итателями, причем мителем 17 и Аячлиитм rronat m,.. с. .i --«ч

мителем 17 и фазовым детектором 6. Это с одной стороны исключает лишние флуктуационные подтормаживания двигателя и полезно для динамики регулирования .

Вычитатель 18 служит для предот- рращения торможения электродвигателя в случае, если к сети подключен только один электродвигатель, и в случае, если все двигатели кроме одного дают ровный,, сглаженный токовый сигнал.

Формула изобретения

Электрическая сеть, содержащая ввод и -шины, к которым подключены электродвигатели, сочлененные с механизмами ударной низкочастотной нагрузки, отличающаяся тем.

15

один трансформатор тока установлен на вводе, а остальные - в цепях эле тродвигателей, снабженных тиристор- ными преобразователями, к вьтодам трансформатора тока в цепи электродвигателя и к выводам трансформатор тока на вводе подключены последовательно соединенные вьшрямнтели и по лосовой фильтр, выходы полосовых 20 фильтров подключены к входам вычита теля, при этом выход полосового фильтра в цепи электродвигателя под ключен к первому входу фазового детектора, к второму входу которого 25 прдключен выход вычитателя, выход ф зового детектора через сглаживающий фильтр, вьшрямитель и усилитель под ключен к управляющему входу преорра- , зователя.

что, с целью снижения потерь энергии путем снижения колебаний тока в сети, она снабжена тиристорньгми преобразо- вателями, установленными в цепях, по меньшей мере двух электродвигателей, усилителями, транзисторами тока, -выпрямителями, полосовыми и. сглаживающими фильтрами, фазовыми

« лаяи1лаюищми фильтрами, Фазовыми

Детекторами и вь«итателями, причем .i --«ч

Детекторами и вь«итателями, причем .i --«ч

один трансформатор тока установлен на вводе, а остальные - в цепях электродвигателей, снабженных тиристор- ными преобразователями, к вьтодам трансформатора тока в цепи электродвигателя и к выводам трансформатора тока на вводе подключены последовательно соединенные вьшрямнтели и полосовой фильтр, выходы полосовых фильтров подключены к входам вычита- теля, при этом выход полосового фильтра в цепи электродвигателя подключен к первому входу фазового детектора, к второму входу которого прдключен выход вычитателя, выход фазового детектора через сглаживающий фильтр, вьшрямитель и усилитель под- ключен к управляющему входу преорра- зователя.

Изобретение относится к .электротехнике и может быть использовано в сетях с электродвигателями, работающими в режиме прридцических ударных нагрузок. Цель изобретения - снижение потерь энергии путем снижения колебаний тока в сети. Электрическая сеть содержит электродвигатели 9, 10, f тиристорный преобразователь 12, выг прямители 4, 16, 17, полосовые фильтры 5, 15, вычитатель 18, фазовый детектор 6. Фильтры 5 и 15 настроены на частоту, равную частоте вращения рабочего вала механизма. Выделенные на выходе фильтров 5, 15 основные гармоники переменных составляющих колебаний токов сравниваются по фазе в фазовом детекторе 6. При противоположной фазе Сигналов на входах на выходе фазового детектора имеется нулевой сигнал, а при совпадающей фазе этот сигнал максимален. При появлении на выходе фазового детектора сигнала преобразователь 12 снижает напряжение или частоту, подводимую к двигателю. Двигатель притормаживается j что приводит к изменению фазы пульсаций. Когда эти пульсации становятся противофазными пульсациям тока сети, сигнал, поступающий на вход преобразователя 12, исчезает. При этом ток двигателя-- будет в про- тивофазе с током сети. 1 ил. с (Л О1 ч о Од