Устройство компенсации мощности искажения Советский патент 1989 года по МПК H02J3/18 H02J3/01 

Описание патента на изобретение SU1494110A1

31А9

ности искажения (УКМИ) содержит понижающий трансформатор 1 с двумя первичными обмотками, причем начало одной обмотки 2 соединено с концом другой обмотки 3, а другие разноименные выводы соединены соответственно через пару встречно-параллельно включенных тиристоров 5, 6 и 7,8о К вторичной обмотке трансформатора 1 под- ключен накопитель энергии, представляющий собой последовательно соединенные реактор 11 с конденсатором 12 Собственная резонансная частота последовательного колебательного конту- ра, образованного вторичной обмоткой 9 трансформатора 1, реактором 11 и конденсатором 12 превышает частоту наивысшей гармоники тока нагрузки, подпежащей компенсации,, Кроме того, устройство содержит блок управления 13 и связанные с ним датчики напряжения сети 15, тока нагрузки 14,тока компенсации 4 и тока колебательного контура 10о Включением тиристоров возбуждается колебательный контур и обеспечивается запасание энергии в нем. При этом амплитуда резонансного тока достигает заданного блоком управления значения За счет ЭДС, наводимой в первичных обмотках трансформатора от протекания этого тока.

О

обеспечиваются условия коммутации тиристоров как в режиме выпрямления, так и в режиме инвертирования Блок управления вьщеляет реактивную (ортогональную) составляющую тока нагрузки и формирует импульсы управ- ления- тиристорами с регулируемой задержкой относительно фазы колебания тока в контуре о В результате на выходе УКМИ протекает ток, сформированный из разнополярных импульсов с переменной амплитудой и длительностью, представляющих собой фрагменты синусоидальных колебаний. Огибающая этого тока представляет собой требуемый ток компенсации В каждом полупериоде питающего напряжения между колебательным контуром и сетью происходит завершенный цикл энергетического обмена Для исключения влияния напряжений сети на форму импульсов тока в блоке управления предусмотрено автоматическое изменение наклона переднего фронта опорных импульсов Заданный уровень тока в колебательном ксрнтуре поддерживается цепью автоматического регулирования,вклю- чаюп;ей в себя датчик тока контура. Дпя поБЬШ1ения точности компенсации применена обратная связь по току компенсации 6 ил с, 1 табл.

Похожие патенты SU1494110A1

название год авторы номер документа
Устройство компенсации мощности искажения 1987
  • Демирчян Камо Серопович
  • Жарков Феликс Петрович
  • Дубовик Евгений Петрович
  • Егоров Виталий Юрьевич
SU1494111A1
Устройство для компенсации реактивной мощности 1986
  • Шитов Александр Леонидович
  • Черевань Сергей Николаевич
SU1347118A1
РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА 1993
  • Яшкин Виктор Иванович
RU2072618C1
Способ управления последовательным резонансным инвертором напряжения с диодами встречного тока 1989
  • Гончаров Юрий Петрович
  • Замаруев Владимир Васильевич
  • Ивахно Владимир Викторович
  • Кривошеев Сергей Юрьевич
  • Овсиенко Михаил Петрович
SU1647816A1
Устройство для компенсации реактивной мощности нагрузки и симметрирования трехфазной сети 1985
  • Шитов Александр Леонидович
  • Черевань Сергей Николаевич
  • Шкрум Валерий Алексеевич
SU1261044A1
Устройство для автоматической компенсации емкостного тока однофазного замыкания на землю 1982
  • Стасяк Владимир Иванович
  • Петров Олег Александрович
  • Семенов Валерий Валентинович
SU1107214A1
Вентильный электродвигатель 1985
  • Чихняев Виктор Александрович
  • Афанасьев Александр Александрович
SU1336186A1
Устройство для заряда емкостного накопителя 1986
  • Белоусов Геннадий Федорович
  • Шеломенцев Владимир Васильевич
  • Бобров Андрей Александрович
  • Воробьев Юрий Васильевич
SU1432795A1
Устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли 1985
  • Петров Олег Александрович
SU1318936A1
Способ управления последовательным резонансным инвертором напряжения с диодами встречного тока 1989
  • Гончаров Юрий Петрович
  • Замаруев Владимир Васильевич
  • Ивахно Владимир Викторович
  • Кривошеев Сергей Юрьевич
SU1791941A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 494 110 A1

Реферат патента 1989 года Устройство компенсации мощности искажения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях промышленных предприятий и автономных системах электропитания, содержащих мощные нелинейные нагрузки. Цель - улучшение качества компенсации за счет уменьшения уровня высших гармоник, обусловленных модуляцией, и снижение коммутационных потерь. Устройство компенсации мощности искажения (УКМИ) содержит понижающий трансформатор 1 с двумя первичными обмотками, причем начало одной обмотки 2 соединено с концом другой обмотки 3, а другие разноименные выводы соединены соответственно через пару встречно-параллельно включенных тиристоров 5, 6 и 7, 8. Ко вторичной обмотке трансформатора 1 подключен накопитель энергии, представляющий собой последовательно соединенные реактор 11 с конденсатором 12. Собственная резонансная частота последовательного колебательного контура, образованного вторичной обмоткой 9 трансформатора 1, реактором 11 и конденсатором 12 превышает частоту наивысшей гармоники тока нагрузки, подлежащей компенсации. Кроме того, устройство содержит блок управления 13 и связанные с ним датчики напряжения сети 15, тока нагрузки 14, тока компенсации 4 и тока колебательного контура 10. Включением тиристоров возбуждается колебательный контур и обеспечивается запасание энергии в нем. При этом амплитуда резонансного тока достигает заданного блоком управления значения. За счет ЭДС, наводимой в первичных обмотках трансформатора от протекания этого тока, обеспечиваются условия коммутации тиристоров как в режиме выпрямления, так и в режиме инвертирования. Блок управления выделяет реактивную (ортогональную) составляющую тока нагрузки и формирует импульсы управления тиристорами с регулируемой задержкой относительно фазы колебания тока в контуре. В результате, на выходе УКМИ протекает ток, сформированный из разнополярных импульсов с переменной амплитудой и длительностью, представляющих собой фрагменты синусоидальных колебаний. Огибающая этого тока представляет собой требуемый ток компенсации. В каждом полупериоде питающего напряжения между колебательным контуром и сетью происходит завершенный цикл энергетического обмена. Для исключения влияния напряжения сети на форму импульсов тока в блоке управления предусмотрено автоматическое изменение наклона переднего фронта опорных импульсов. Заданный уровень тока в колебательном контуре поддерживается цепью автоматического регулирования, включающей в себя датчик тока контура. Для повышения точности компенсации применена обратная связь по току компенсации. 6 ил., 1 табл.

Формула изобретения SU 1 494 110 A1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения качества напряжения и снижения потерь электроэнергии в сетях промьгашенных предприятий и автономных системах электропитания, содержащих мощные нелинейные нагрузки

Цель изобретения - улучшение качества компенсации за счет уменьшения уровня высших гармоник в токе компенсации, обусловленных модуляцией, и снижения коммутационных потерь

На фиг,1 представлена блок-схема уст зойства компенсации мощности искажения (УКМИ); на фиг,2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - временные диаграммы,поясняющие формирование тока компенсации; на фиг 4 и 5 - временные диаграммы, поясняющие формирование опорных импульсов в блоке управления; на фиг, 6 - временные диаграммы, поясняющие работу распределителя импульсов

УКМИ содержит понижающий трансформатор 1, у которого начало одной первичной обмотки 2 и конец другой первичной обмотки 3 соединены и через датчик 4 тока компенсации подключены к одному из проводов питающей

сети, а другие разноименные выводы, каждый через пару встречно-параллельно включенных тиристоров 5-6 и 7-8, присоединены к другому проводу питающей сети, причем начало вторичной обмотки 9 через датчик 10 тока реактора соединено с реактором 1I, последовательно с которым включен конденсатор 12, вторым своим выводом соединенный с концом вторичной обмотки трансформатора 9,блок 13 управления, входы которого соединены с выходами датчика 14 тока нагрузки, датчика 15 напряжения сети, датчика 4 тока компенсации и датчика

5U

10 тока реактора, а выходы соединены с управляющими электродами тиристоров 5-8 с

Блок управления (фиг„2) содержит блок 16 выделения реактивной (ортогональной) составляющей тока, первый вход которого соединен с выходом датчика 14 тока нагрузки, второй вход соединен с выходом датчика 15 напряжения сети, а выход через инвертор 17 соединен с первым входом первого сумматора 18, второй вход которого соединен с выходом датчика 4 токл компенсации, а выход соединен с входом апериодического звена 19, первый выпрямитель 20, вход которого соединен с выходом датчика 10 тока реактора, а выход через сглаживающий фильтр 21 соединен с первым входом второго сумматора 22, второй вход которого соединен с выходом источника 23 опорного напряжения, умножитель 24, первый вход которого соединен с выходом датчика 15 напряжения сети, второй вход соединен с выходом второго сумматора 22, а выход соединен с третьим входом первого сумматора 18, делитель 25 напряжения, вход которого соединен с выходом датчика 15 напряжения питающей сети, а выход с входом второго выпрямителя 26, третий сумматор 27 и четвертый сумматор 28, первые входы которых соединены с выходом второго выпрямителя 26, а вторые входы соединены с выходом источника 23 опорного напряжения, первый компаратор 29, первый вход которого соединен с выходом второго выпрямителя 26, второй вход соединен с выходом сглаживающего фильтра 21, а выход с первым входом первой схемы 30 запуска и обнуления интегратора, второй компаратор 31, вход которого соединен с выходом датчика 10 тока реактора, а выход соединен с первым входом второй схемь 32 запуска и обнуления интегратора, первый интегратор 33, первый вход которого соединен с выходом третьего сумматора 27, а второй вход соединен с выходом первой схемы 30 запуска и обнуления интегратора, второй интегратор 34,первый вход которого соединен с выходом четвертого сумматора 28, а второй вход соединен с выходом второй схемы 32 запуска и обнуления интегратора, пятьгй сумматор 35, первый вход кото

0

5

0

5

I

0

5

0

5

0

5

Ш6

porn гоединрн г пыходом пррпого ии- тегрлторл 33, а птпрой пхпл гордичоп с рь ходом источникл 73 опорного НЛП- ряжения, прстой с млтор 3f-), первый вход которого согдигюи г яиходом второго интегрлторл 34, л второй соедтшрн с выходом источникл 23 опорного напряжения, третий ком- плрлтор 37, вход которого соединен с выходом пятого сумматорл 35, л выход соединен с вторым входом пер- Boi i cxeMi.r злпусКеЧ и обнуления интегратора 30, четвертый комнарлтор 38, вход которого соединен с выходом шестого суммлторл 36, л выход соединен с вторым входом схемы 32 запуска и обнуления интегратора, третий выпрямитель 39, вход которого соединен с выходом апериодического звена 19, а выход - с первыми входлми пятого 40 и шестого 41 комплрлторов, седьмой компаратор 42, вход которого соединен с выходом апериодического звена 19, восьмой компарлтор 43,вход которого соединен с выхо/юм датчика 15 напряжения питающей сети,распределитель 44 импульсов, первый вход которого соединен с выходом седьмого компаратора 42, BTOpofi - с выходом пятого комплраторл 40, третий вход соединен с выходом восьмого компаратора 43, четвертый вход соединен с выходом шестого компаратора 41, пятый вход соединен с выходом второго компаратора 31, блок 45 формирователей импульсов, пход которого соединен с выходом распределителя 44 импульсов, л выход соединен с управляющими электродами тиристоров 5-8, причем второй вход пятого компаратора 40 соединен с выходом пятого сумматора 35, а второй вход шестого компаратора 41 соединен с выходом шестого сумматора 36,

На фиГаЗ показаны иделлизирован- ные временные диaгpaм fы по осям: 46 - напряжение сети U и ток нагрузки 1„; 47 - сигнал i у тока компенсации и ток компенсации i 48 - напряжение на тиристорах 7 и 8; 49 - напряжение U j на тиристорах 5 и 6; 50 - ток релктора 1 (; 51 - ном,ера проводящих тиристоров. На фиг.4 показаны диаграммы по осям: 52 - ток реакторл; 53 - последовательность опорных импульсов для режима инвертирования (ОГТ); 54 - последовательностт, опорных импульсои для режима выпрямления (ORj)

Нл фиг о 5 позицией 55 обозначены сигналы на входе первого компаратора 29.

На фиг с 6 показаны диаграммы по осям: 56 - сигнал на выходе восьмого компаратора 43; 57 - сигнал на выходе седьмого компаратора А2; 58 - сигнал на выходе второго компаратора 31; 59 - сигнал на выходе шестого компаратора 41; 60 - сигнал на выходе пятого компаратора 40; 61 - импульсы управления тиристорами 7; 62 - импульсы управления тиристором 8; 63 - импульсы управления тиристором 6; 64 - импульсы управления тиристором 5с

Устройство работает следующим образом с

Первоначально обеспечивается запасание энергии в колебательном контуре, образованном вторичной обмоткой трансформатора 9, кондесатором 12 и реактором 11. Лля этого в положительный гюлупериод напряжение сети включается тиристор 8 или 6, а в отрицательный - 7 или 5о При этом во вторичной обмотке трансформатора возбуждается ток с частотой, равной собственной резонансной частоте колебательного контура

Ч

1 1

(L + L2)C

где L - индуктивность реактора 11;

L - индуктивность вторичнор обмотки трансформатора 9; С - емкость конденсатора 12о

В дальнейшем отпирание тиристоров производится синхронизированно с колебаниями тока в контурес При этом, если в положительный полупериод напряжения сети Up ток в реакторе i нарастает, отпирается тиристор 8; если ток i L уменьшается, отнирает- ся тиристор 6с При смене полярности напряжения сети U с в интервалы нарастания тока реактора i отпирается тиристор 5, а в интервалы уменьшения тока i L, - тиристор 7. Во всех указанных случаях на тиристорах в момент коммутации обеспечивается прямое напряжение, которое равно сумме напряжения сети U j, и ЗДС одной ич первичных обмоток трансформатора, наводимой за счет протекания тока колебательного контура по вторичной

обмотке 9, В блоке 13 управления формируется фазовый сдвиг управляющих нмпульсов относительно перехода тока реактора i через нуль таким образом, чтобы ток, потребляемый УКМИ в режиме запасания энергии в колебательном контуре был близок к синусоидальному Ток в колебательном

0 контуре контролируется датчиком 10

тока реактора После того, как - амплитуда тока реактора i достигнет заданного в блоке управления значения, УКМИ переходит в режим компенса15 ции.

В режиме компенсации работа УКМИ основана на энергетическом обмене между колебательным контуром и питающей сетью с Причем в обмене участву20 ВТ только часть энергии, запасанной в колебательном контуре. Направление передачи энергии определяется выбором тиристора, а ее количество - величиной напряжения сети в момент

25 коммутации и временной задержкой

этого момента относительно фазы колебания тока во вторичной обмотке трансформатора УКМИ формирует ток, противоположный реактивной (ортого30 нальной) составляющей тока нагрузки Поэтому энергия/отдаваемая из колебательного контура (поступающая в колебательный контур) за полпериода

Iт/2

питающего напряжения W J Uj,ij,,

о

т.ео цикл энергетического обмена завершается через каждые полпериода питающего напряжения; среднее значе40 ние энергии колебательного контура остается неизменным

В зависимости от требуемой мощности УКМИ задается амплитуда тока реактора 1 1 Индуктивность вто45 ричной обмотки 9 понижающего трансформатора 1 и его коэффициент транс- Формации выбираются таким образом, чтобы при заданной амплитуде тока реактора IL, амплитуда ЗГ(С, инду Q пируемой в каждой из первичных обмоток 2 и 3, была приблизительно в два раза больпге амплитуды иапряже- ния сети Up, Это необходимо для надежного отпирания тиристоров в ре- 5 жиме компенсациис Индуктивность вторичной обмотки 9 в несколько раз меньше индуктивности реактора 1I (приблизительно в 10 раз) для того, чтобы изменения амплитуды тока в колебательном контуре n режиме компенсации не привели . к неустойчивой работе УКМ1.

Обрабатывая сигналы с датчика 14 тока нагрузки и датчика 15 напряжения 13 управления формирует такой сигнал i у тока компенсации 1ц, чтобы в сумме с током нагрузки 1ц он образовал ток в пере- дающей линии 1д, пов- оряюпгий по форме напряжения сети Пс. Например, для синусоидального напряжения и тока нагрузки, изображенных на временной диаграмме 46 на фиг.З, сигнал 1 тока компенсации имеет вид 47 фиг.З. Такой ток компенсации формируется следующим образом.

Допустим в начальный момент времени t, ток реактора имеет фазу та- кую, как на диаграмме 50 на фиг„3 В момент t отпирается тиристор 7, на котором в данный момент напряжение положительно за счет ЭДС, наводимой в первичной обмотке 3 (диаграм- ма 48 на фиг 1,3). При этом через открытый вентиль 7 по первичной обмотке 3 понижающего трансформатора протекает импульс тока (диаграмма 47 на фигоЗ). Импульс имеет отрица- тельную полярность при положительной полярности напряжения сети Uj., Toe. произошло инвертирование тока, связанное с отдачей энергии из колебательного контура, В следующий,вто- рой, полупериод колебания тока i. подается отпирающий импульс на тиристор 5 в момент t2 с некоторой задержкой относительно момента перехода тока в колебательном контуре i, через нуль, пропорциональной изменению сигнала i тока компенсации. При этом по первичной обмотке 2 понижающего трансформатора протекает импульс тока меньшей амплитуды и длительности. После перехода сигнал i ,, в момент tj через нуль на выходе УКМИ формируются положительные импульсы тока о Дпя этого в положительные полупериоды тока i i в рабо ту вступает тиристор 8, а в отрицательные - тиристор 6, Так как напраление тока i к и полярность напряжения сети и с совпадают, происходит процесс выпрямления тока, свя- занный с запасанием энергии в колебательном контуре. На диаграмме 51 на п соответствующих интервалах проволимости указаны номера ти

где Р

ристороя, вклк1члс мых тп гЪормиропл- ния кривой тока i RC всом лилнлзо не, включая интсрп.чл ПОГЛР момента t , когда тме и1ется полярщчгть напряжения сети Ь с .

Таким образом, выбором одной из двух встречно-плрлллельно включенны первичных обмоток 2 и 3 пош1жаюте- го трансформатора 1 и подачей отпирающего импульса на один и ч двух встречно-параллельно включенных тиристоров данной обмотки на выходе УКМИ. формируются импульсы тока обеих полярностей при любоГ полярности напряжения сети U.. Задержкой импульсов управления тиристорами относительно момента перехода тока i L через нуль изменяется амплитуда и длительность импульсов тока i ц на выходе УКМИ, огибающая которого блика по форме к сигналу i,, вырабатываемому блоком 13 управления,

Сигнал i у тока компенсации в блоке 13 управления формируется следующим образом,

На первый вход блока выделения реактивной (ортогональной) состав- ляюп;ей тока 16 подается i с датчика 14 тока нагрузки, на второй вход этого блока подается сигна Uc с датчика 15 напряжения сети,Выходным сигналом является реактивная (ортогональная) составляющая тока нагрузки ip, определяемая как разность тока нагрузки i , и его активной составляющей i,,:

Р Н

причем активная составляющая тока нагрузки iд определяется в соответствии с выражением

Р

1 rt Гт л

Р Ti

и.

где Р

активная мощность, среднее за период значение произведения и с и i

Uc и

деистпуницее значение напряжения сети Сигнал i Р проходит через инвертор 17; на первый вход первого сумматора 18 подается сиг нал К выходу первого сумматора 18 подключено аперисрдическое звено 19, сглаживающее сигнал и ограничипающее область компенсируемых гарьшник тока нагрузки iu, Далее сигнал i тока компенсации через третш) выпрямитель 39 подается на первый вход пятот-о компаратора АО и первьш вход гаестого компаратора 41 для сравнения с опорными импульсами блока управления,

Ия-за активных потерь в колеба- тельн 1М контуре постепенно затухает ток реактора i|. Для стабилизации этого тока и покрытия активных по- терь в силовой цепи УКМИ в блоке управления имеется следуюцая схема. Сигнал с датчика тока реактора 10 подается на вход первого вьтрямите- ля 20, с выхода которого сигнал пуль сирующей формы проходит через сглаживающий фильтр 2 с Полученный на его выходе сигнал IL,, пропорциональный амплитуде тока реактора, подается на первый вход второго сумма- тора 22, На второй вход этого сумматора подается сигнал Т источника опорного напряжения 23, пропорциональный заданной амплитуде тока ре- нктора Сигнал разности с - Lm с выхода второго сумматора 22 подается на второй вход умножителя 24, на первый вход которого подается сигнал с датчика напряжения сети 15с На выходе умножителя 24 формируется сигнал, пропорциональный изменен1тю амплитуды тока реактора i|, и повто- ряю1дий по форме напряжение сети (активную составляющую тока нагрузки) В режиме возбуждения колебательного контура этот сигнал определяет в основном форму тока, потребляемого УКМИ из сетИс

Формирование опорных импульсов в блоке управления происходит по двум каналам, отдельно для режима инвертирования и режима выпрямления с Опорные импульсы для инвертирования формируются следующим образом

На вторые входы четвертого 28 и шестого 36 сумматоров подается сигнал TO источника опорного напряжения 23 о В момент перехода тока реактора IL через нуль с выхода компаратора 31 на первый вход второй схе- мы запуска и обнуления интегратора 32 поступает сигнал на запуск второго интегратора 34, сигнал на его выходе начинает нарастать, вьгчитаясь на шестом сумматоре 36 из сигнала If,. Сигнал ОП„ с выхода шестого сумматора 36 подается на второй вход шестого компаратора 41 В момент перехода опорного сигнала ОП„ через

нуль с четвертого компаратора 38 на вторую схему запуска и обнуления интегратора 32 поступает сигнал на обтгуление второго интегратора 34,, При этом опорный сигнал ОПу имеет форму, показанную на временной диаграмме 53 (фиг,4) сплошной линией. На диаграммах 48 и 49 видно,что напряжения на тиристорах в соседних полупериодах колебания тока i различны, причем это различие тем больше, чем больше значение напряжения сети и, Поэтому при включении тиристоров в неизменной задержкой относительно момента перехода тока реактора i через нуль, но при изменении напряжения сети U на выходе УКМИ формируются импульсы тока i,,, несколько отличающиеся по амплитудсв и по среднему значению„ Причем в режиме инвертирования при (J с они - минимальны, а в режиме выпрямления - максимальны. Для стабилизации регулировочной характеристики УКМИ во всем диапазоне изменения напряжения сети изменяется наклон фронта опорных импульсов в функции Пс, При максимальном значении Ur П.

- П1

фронт опорного импульса ОП должен занять положение, показанное пунк-; тирной линией на диаграмме 53 (фиг„4)с Достигается это следуюпшм образом с Сигнал с датчика напряжения сети 15 подается через делитель 25 напряжения и второй вьтрямитель 26 на первый вход четвертого сумматора 28; чем вьше уровень U,., тем круче напряжение на выходе второго интегратора 34„ Диаграмма 54 фиго4 поясняет формирование опорных импульсов для режима выпрямления (ОП)„Канал формирования этих импульсов включает в себя третий сумматор 27, первый интегратор 33, пятый сумматор 35, третий компаратор 37, схему 30 и работает аналогично описанному, но дополнительно вводится задержка запуска первого интегратора 33 относительно п ерехода тока реактора i j, через нуль, пропорциональная уровню„напряжения сети Ucо Осуществляется это с помощью первого компаратора 29, на первый вход которого подается сигнал пульсирующего тока конденсатора с выхода первого выпрямителя 20, а на второй вход - сигнал, пропорциональный пульсирующему напряжению сети с выхода второго выпрямителя

13U

26о В момент пересечения этих сигналов поступает сигнал la -запуск первого интегратора 33, Процесс формирования времени задержки запуска первого интегратора 33 иллюстрируется диаграммой 55 фиг.5, на которой изображены сигналы на входах первого компаратора 29; t, и t 3 - время задержки для двух полуперио- дов тока реактора i На диаграмме 54 фиг о А отмечено максимальное время задержки t.

Распределитель импульсов 44 выполнен на логических элементах H-HJDi-HE и осуществляет функцию выбора последовательности orig или ОП ц рабочего тиристора в зависимости от полярностей напряжения сети Uc, тока реактора i | и сигнала i тока ком- пенсациИо Логика работы распределителя импульсов поясняется таблицей.

На фиг.6 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие работу распределителя импульсов. На диаграмме 56 изображен сигнал на выходе восьмого Компаратора 43, несущего информацию о полярности напряжения сети U(., на диаграмме 57 - сигнал на выходе седьмого компаратора 42, несущего информацию о полярности сигнала тока компенсации, на диаграмме 58 - сигнал на выходе второго компаратора 31, несущего информацию о полярности тока реактора 1,, на диаграмме 59 - сигнал на выходе щестого компаратора 41, который формируется в момент, когда передний фронт опорного импульса ОП1 достигает значения пульсирующего сигнала на выходе третьего выпpя fитeля 39, на вход которого подается сигнал i у тока комI

Q

5 0

5

0

5

0

5

0

5

101 i.

пенгакии, на диагрп тмр 6П - с игплл на выходе пятого комг1лрлтп -1,ч 4П, на

котором происходит ГрЛНКОИИО Р1-ГХПЛ |Пго сигнала блока 39 с. опсцшыми пм- пульсами Orig. На дилгp;l 1м,lr 61-64 показаны импульсы упрлрлрнич тиристорами на выходе формирователи 43 импульсов, подключенного к пыходу распределителя 44 импульсов,

Для повышения точности компенсации реактивной (ортогонллышй) составляющей тока ip в УКМИ ипедена обратная связь по тсжу ко итрнглции, для этого сигнал с вмходл датчика тока компенсации 4 подпотсп на второй вход первого суммлторп 18.,

Устройство компенсации мощности искажения формирует тек к(чмпенсации с помощью импульсов, ичмеияемых по ширине и амплитуде „ При этом уровеггь гармоник частот низкого порядка (близких к компенсируемым высшим гармоникам) ниже, чем при

Таким образом, в продллгармом устройстве расширяется дплплзон компенсируемых высших гармпник, т,е, повышается точность компр1 сации.Кроме того, применение кплрбат(ль1юго LC-контура в качестве накопителя энергии позволяет использовать тиристоры с естественной коммутацией, снизив коммутационные потери,

Формула изобретения

Устройство компенсации мощности искажения, содержащее понижающий трансформатор, реактор, блок управления, входы которого соединены с выходами датчика тока нагрузки, датчика напряжения сети и датчика тока реактора, а выходы соединены с управляющими электродами коммутационных аппаратов, отпичающеес я тем, что, с целью улучшения качества компенсации за счет уменьшения уровня высших гармоник в токе компенсации, обусловленных модуляцией, и снижения коммутационньгх потерь, в него введены датчик тока компенсации,конденсатор, одним выводом соединенньш с реактором, а другим - с вторичной обмоткой трансформатора, второй конец которой подключен через датчик тока реактора к второму выводу реактора, причем комму та иокные аппараты вьтолнены на тиристорлх, трансформатор выполнен с двумя пергшчными

обмотками, у которых начало одной и конец другой соединены и через датчи тока компенсации подключены к одному иг выводов питающей сети, а другие разноименные вьгеоды каждый через пару встречно-параллельно включенных тиристоров присоединены к другому выводу питающей сети, причем выход датчика тока компенсации соединен с входом блока управления,состоящего из блока выделения реактивной соста в ляющей тока, первый вход которого соединен с выходом датчика тока нагрузки, второй вход соединен с выхо- дом датчика напряжения сети, а выход через инвертор соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика тока компенсации, а выход сое- динен с входом апериодического звена, первый выпрямитель, вход которого соединен с выходом датчика тока конденсатора, а выход через сглаживающий фильтр соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, умножитель, первьлй вход которого соединен с выходом датчика напряжения се- ти, второй вход соединен с выходом второго сумматора, а выход соединен с третьим входом первого сумматора, делитель напряжения, вход которого соединен с выходом датчика напряже- ния сети, а выход - с входом второго вьшрямителя, третий и четвертый сумматоры, первые входы которых соединены с выходом второго выпрямителя, а вторые входы соединены с выхо- дом источника опорного напряжения, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом второго выпрямителя, второй вход соединен с .выходом первого вьтрямителя, а вы- ход - с первым входом первой схемы запуска и обнуления интегратора,второй компаратор, вход которого соединен с выходом датчика тока реактора.

а выход соединен с первым входом второй схемы запуска и обнуления ратора, первый интегратор первый

5 0 5 0 с О

0

вход которого соединен с выходом третьего сумматора, а второй вход соединен с. выходом первой схемы запуска и обнуления интегратора,второй интегратор, первый вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а второй вход соединен с выходом второй схемы запуска и обнуления интегратора, пятый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, а второй вход соединен с выходом источника опорного напряжения, шестой сумматор, первый вход которого соединен с выходом второго интегратора, а второй вход соединен с выходом источника опорного напряжения, третий компаратор, вход котортого соединен с выходом пятого сумматора, а выход соединен с вторым входом первой схемы запуска и обнуления интегратора, четвертый компаратор, вход которого соединен с выходом шестого сумматора, а выход соединен с вторым входом второй схемы запуска и обнуления интегратора, третий выпрямитель, вход которого соединен с выходом апериодического звена, а выход соединен с первым входом пятого компаратора и первым входом шестого компаратора, седьмой компаратор, вход которого соединен с выходом апериодического звена,восьмой компаратор, вход которого соединен с выходом датчика напряжения сети, распределитель импульсов,первый вход которого соединен с выходом седьмого компаратора, второй вход соединен с выходом пятого компаратора, третий вход соединен с выходом восьмого компаратора, четвертый вход соединен с выходом шесто.го компаратора, пятый вход соединен с выходом второго компаратора, блок формирователей импульсов, вход которого соединен с выходом распределителя импульсов, а выход соединен с управляющими электродами тиристоров,причем второй вход пятого компаратора соединен с выходом пятого сумматора, а второй вход шестого компаратора соединен с выходом шестого сумматора

t

4(

45

47

WT V

/, i, t3

2

J7

Z5

V

I4(4(

д}иг2

(ригЗ

«./

5

фuf

S6

фи.б

97

п n n п

к II

и п

фиг.в

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1989 года SU1494110A1

Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором 1915
  • Круповес М.О.
SU59A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором 1915
  • Круповес М.О.
SU59A1

SU 1 494 110 A1

Авторы

Демирчян Камо Серопович

Жарков Феликс Петрович

Дубовик Евгений Петрович

Егоров Виталий Юрьевич

Даты

1989-07-15Публикация

1987-11-23Подача