Система электроснабжения однофазной машины для шовной контактной сварки Советский патент 1991 года по МПК H02J3/26 

1

(21)4440528/07

(22)14.06.88

(46) 23.03.91. Бкш. № 11

(71)Институт электродинамики АН УССР

(72)В.Г.Кузнецов, В.Г.Николаенко, О.В.Носуля, В.А.Гукалов, С.В.Кириченко, Л.М.Литичевский и С.В.Живилов (53) 621.316.761.21(088.8)

(56)Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. и Николенко В.Г. Оптимизации несимметричных режимов систем электроснабжения. - Киев: Наукова думка, 1987, с. 176.

Авторское свидетельство СССР № 1089702, кл. Н 02 J 3/26, 1983.

(54)СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОДНОФАЗНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ШОВНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

(57)Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам преобразования электромагнитной энергии, предназначенным для повышения качества электроэнергии в системах электро- снабжения, содержащих несимметричные нагрузки. Цель изобретения - снижение количества регулируемых силовых , элементов и суммарной установленной мощности симметрирующего устройства. Система электроснабжения содержит машину 1 для шовной контактной сварки, реактор 2, трансформатор 3, блок 4 поперечных силовых элементов, состоящий из конденсаторов 5-7, тиристор- ных ключей 16 и 17 и системы 8 автоматического управления. Система 18 . управления сварочной машины 1 одновременно с включением машины 1 подает сигнал на систему 8 автоматического управления, которая включает тиристорный ключ 16 и соответственно конденсатор 5, а также отключает ристорный ключ 17 и соответственно конденсатор 6. При отключении сварочной машины 1 происходит обратная коммутация. 2 ил.

«

(Л

ЛВС

оьс

Јit}-s-j

-r

| -IT-j Ж7

. ЈЛ i i

i i Ј

J

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам преобразования электромагнитной энергии предназначенным для повышения качества электроэнергии (КЭ) в системах электроснабжения (СЭС), содержащих несимметричные нагрузки.,

Целью изобретения является снижение количества регулируемых силовых элементов и суммарной установленной мощности симметрирующего устройства.

На фиг.1 представлена система элетроснабжения однофазной машины для шовной контактной сварки; на фиг.2 - график зависимости установленной мощности от cosCf .

СЭС однофазной машины 1 для шовно контактной сварки состоит из однофазного нерегулируемого реактора 2, под ключаемого в рассечку фазы, не связанной с однофазной нагрузкой, цехового понизительного трансформатора 3 и блока 4 поперечных силовых элементов, состоящих из трех конденсаторов 5-7, два из которых 5 и 7 подключены на линейное напряжение, питающее однофазную шовную машину 1, а третий 6 подключен на опережающее линейное напряжение по отношению к напряжению однофазной нагрузки. В состав блока 4 поперечных силовых элементов также входит система 8 автоматического управления, содержащая переключатель 9 режима работы, блок 10 питания, формирователь 11 сигналов синхронизации, формирователи 12 и 13 импульсов включения и усилители 14 и 15 импульсов запуска тиристоров. Система 8 автоматического управления предназначена для включения и отключения тиристорных ключей 16 и 17, коммутирующих конденсатры 5 и 6 по сигналу, поступающему от системы 18 управления сварочной машины.

Симметрирующее устройство работае следующим образом.

Сигнал на включение сварочного тока с системы 18 управления одновременно подается на сварочную машину 1 и переключатель 9 режима работы. На выходе последнего создаются сигнал разрешения включения тиристор ного ключа 16 конденсатора 5 и сигна запрета включения тиристорного ключа 17 конденсатора 6. Формирователь 11 сигналов синхронизации обеспечивает фазовое преобразование первого по-

10

5

0 $

0

5

0

0

5

рядка линейных напряжений сети и формирует П-образные синхронизирующие сигналы. Формирователи 12 и 13 импульсов включения при поступлении сигнала разрешения (запрета) обеспечивают выдачу (прекращение) сигналов на открывание тиристорных ключей 16 и 17 соответствующих конденсате ров, которые после усиления в усили- телях 14,15 импульсов поступают непосредственно, на тиристорные ключи. Коммутация емкостных ступеней производится в момент равенства напряжения в сети на конденсаторе, что позволяет исключить нежелательные броски тока.

Таким образом, при подключении однофазной нагрузки одновременно к сети подключается конденсатор 5 и отключается Конденсатор 6. При отключении однофазной нагрузки емкостные ступени коммутируются противоположным образом: конденсатор 5 отключается, конденсатор 6 подключается. При этом в обоих режимах конденсатор 7 постоянно подключен к сети. В результате такой работы в системе электроснабжения с продольным однофазным нерегулируемым реактором и тремя конденсаторами, два из которых коммутируются с помощью тиристорных ключей в зависимости от величины сварочного тока, составляющая обратной последовательности фазных падений напряжений на продольном участке во всех режимах равна нулю, что соответствует выполнению условия симметрии напряжений на шинах низшего напряжения цехового трансформатора 3.

Предлагаемая СЭС обеспечивает во всех режимах симметрию напряжений на зажимах нагрузки, уменьшает при этом колебания их уровней, вызванные сварочной машиной, и компенсирует реактивную мощность. Использование в устройстве управляемых тиристорных ключей обеспечивает высокое быстродействие и надежность системы в сочетании с благоприятным режимом работы конденсаторов.

Установленная мощность предлагаемого устройства в диапазоне cos f однофазной нагрузки 0-0,4 (инд.) значительно ниже по сравнению с прототипом. На фиг.2 приведены графики зависимостей суммарной установленной мощности устройства 19 и прототипа 20 от cos4 однофазной нагрузки.

Формула изобретени

Система электроснабжения однофазной машины для шовной контактной сварки, имеющей систему управления для периодического подключения к двум фазам сети, три силовых реактивных элемента, один из которых - реактор, подключен в рассечку фазы, не связанной с однофазной машиной для шовной контактной сварки, второй - конденсатор, подключен параллельно однофазной машине для шовной контактной сварки и третий - конденсатор, подключен к фазам сети, линейное напряжение которых опережает линейное напряжение, на которое подключена однофазная машина для шовной контактной сварки, о т л и ч a io- щ а я с я тем, что, с целью снижения количества регулируемых силовых элементов и их суммарной установленной мощности, система электроснабжения

St.omH.eff. 1.5

1,0

1636925

дополнительно содержит два тиристор- ных ключа с системой автоматического управления и четвертый силовой реактивный элемент-конденсатор, который последовательно соединен с первым ти- рйсторным ключом и вместе с ним параллельно второму реактивному элементу, второй тиристорный ключ включен

в рассечку цепи третьего реактивного элемента, система автоматического управления тиристорных ключей содер- жит переключатель режима работы, торый подключен к системе управления

однофазной машины для шовной контактной сварки, два формирователя импульсов включения с усилителями запуска тиристоров, выходы которых подключен ны к управляющим входам тиристорных

ключей, а входы подключены к выходу переключателя режима работы и к выходу формирователя сигналов синхронизации, подключенного к трем фазам системы электроснабжения.

/

19