Устройство для дискретного регулирования мощности конденсаторной батареи Советский патент 1992 года по МПК H02J3/18 

vi о

Јь

N: к:

4

Изобретение о к-сится к зл . трзтехн ,1- ке и может быть исгользсопно ступенчатого регул ир;,.,aiUiSt -мат. нос т и одн,Х-йч: Ой и , ре,у ;нии sc,i; - i:;i 4;pnux . под:с; Н/- - ::: -..х к ч&гt.pox.ipOJOA- ни;., .

изобретен;- - повышение надежности.

а фиг. 1 npcv;;:Ki-3fl K3 функциональная схема устрою с IP..- ; юфиг. 2 диаграммы нзгря хс;; й и тпксз сиговой c/c-isti; на фиг. 3 - о г; оме -:чыс ..гг-нр-аммы нппрч;::. лог лчес гн-1 части усилг..стиа.

Ус: с-оЗстео (фиг. 1} содержит :-,опдс-нса- торную батарею 1, с/.н RUBC-Д кс-юрой под- ключей непссродск..:;но к клечаде 2 для гюдсое/мнон/.я сдпсч, фазы гштгющсй сети, о другой вывод чгр; з первый гк-ту провод- ни; ооыГ; ключ 3 - к K. j-мме А для подсоеди- другой фазы питающей сети в обратном порядке индексного чередования и через Бторей полупроводниковый ключ 5 - :; клег- .ме б для лсдсоединзния нул. мюго провода. В ч ходы передо 7 и второго 0 RS-трпггероа соединены с выходами соответствующих формирователей. 9 и 10 импульсо ь yn pi иг; ей и г.-, выходы которых со-1 единены с управляющями сходами соответствующих полугфипо/миковых ключей 3 и 5. Нуль-индикаторы 11 и 12 включены пзрал- лельно соответстсу;ои(.пм полупроводниковым ключям 3 „ Ь. Псряуй Б код XI элемента И13 соединен с 14 для подключения сигнала уп:..влония Уф нз включение конденсатор;-:;; бстареи нз фазное напрл- XOH .IG, rjTopjn зходХ2 - с в ыходсм элемента 15задержки,тоег.чй ХЗ -свыходов нуль-ин- дикатира 12. Вход элемента 15 аздзржш coe,c, iHO с ы-г/одо;.-. инозртор 16, выход которого соединен с с УХОДОМ нуль-индика- тсг;-п 11 п вторым пходомХ2 И 17. iopubii : вход :, 1 глег.янтк И 17 соединен с R-вход-чми Г 5-триггсроо 6 и 13, нисрсным РХЭДОМ глемен:а ЗАПРЕТ 19 и 20 для подключенил смгналз управления на вкяючс; .ге конд мсатоАис; Оатзреи 1 нелинейное нэпрлхг..ние. Прямой ьход элемента ЗАПРЕТ 19 сосд...Н Зн с оыхсдом формирователя 21 синхроимпульсов, включенного клеммой 4 для г отсоединения крутой флзи питающей сети и клег- мой 6 для под- соодпнсния нулевого Г ГОсодз, Вмход элемента ЗАПРЕТ 19 соединен с S-входом RS-триггеря 18. к оттого соединен с 1 R-сходои ПЗ-трмггорл 7 и ходо.-« одновиб- p;:.TOj:o4 22. Вмход од - иС- лтсрл 2 сседм- нон с выходе 1. RS-тоиггоро 8. S-еход которого гооди:; ;| с IJXP/ .OM .:чта И 13, Выход элсмо-нта I1; 17 ссодин ::: с S-sxo- дом ,MirfC:;a 7,

Устройство работаэт следуюиц .м образе; м.

Пусти : /u;MMti 2, I я О подключены к бЈ .чным проподзм А, С и пулесому пропо/;у С пигг.;ощсй corn ccorneic iEJOHHO.

Пр .т пода1;. : на к/.ег- л у сигнала упряс- лсния U1 на копденсатормОй Оа- тареи (КЬ) 1 нз линейное напряжение (на клемме 14 ci i нал Лог. О) а момент нулевой напряжений на по/|упроводн .ьсо- вом ключе 3 нуль-индикатор 11 пыдлст им- пульг, который переводит RS-триггер 7 с устойчиьое сое гомние с сигналом Лог. 1 на выходе, ко-орый подается нз вход формиро- ратгля 9 импульса, пида:о1чего импульсы на и- .г курение t янтилей пол /проиод ни нового ключа 3, КБ 1 Оезудорно включается на ли- напрп;. -ение UAC. На выходе нуль- индикаюрз 11 устанавливается си гнал Лег. 1(-t-: ,r. Зк), Формирооатель21 синхроимпульсов формирует на своем выходе по- слодос-гтслы-:о,ть синхроимпульсов F1 (фиг, Зе) с MO...CHTL- достижеш .я напряжения UAC (фг.г. За) ам:/.г-.итудных значений.

Для переключения КБ 1 с линейного на фазное напряжение на клемму 50 подается сигнал Лог. 1 (момент 10, фиг. 2). В момент последующего за этим первого прихода синхроимпульса с формирователя 21 синхроимпульса (момент ti) на аыходе элемента ЗАПРЕТ появляется импульс, который перебрасывает RS-триггер 1C в устойчивое состояние с сигналом Лог. 1 на выходе (фиг, За), который запускает однооибрзтор 22. Однови5ратор22 формирует на своем выходе импульс-(фиг. 3 и), достаточный для вклю- чения полупроводникового ключа 5. Одновременно сигнал Лог. 1 подается на R-вход RS-триггера 7. который перебрасы- езет. его в другое устойчивое состояние с сигналом Лог. О на выходе (фиг. Зж). блокирующих подочу импульсоз управления нз включение полупроогднякопого ключа 3. При включении одного из вентилей полу.- нрпзодникооогс кл;очз 5 образуется колтго- вр менный контур замыкания: фаза С - один HO вентилей полупрэводн ..корого ключа 3 - один из «ентилей полупроводнпю -.о- го ключа 5- нулевой прснод. Причем нл этом интервале времени (ti-t2)- проиоднмость включенных вентилей по упроподн 01-ых к/ночей 3 и 5 будет протнгюполо.. Ноз- Ньгкзюший ток замыкания I inp . ( /иг. 2) будет иметь индуктивный лтрлкюр и ч.--о- сгл быстрое зопираи .ч h CMCI .;-.. fnТО ;ЬНОГО ПОПОУОДИ( Г.1-..Ч1.1ЛГ .ч1 I iVlil

попупро .юдпи опого л:;.ч ; 3 г- г ..ч1т переход л тока и нем чср; -. фиг. 2).

Напряжение на КБ 1 в этот момент будет иметь величину

U,c{t2)«UAo(t2bUco(t2)/

После запирания полупроводникового ключа 3 на выходе нуль-индикатора 11 по- являются импульсы Лог. О (фиг. Зк), которые инвертируются инвертором 16 (фиг. Зм) и далее поступают на элемент 15 задержки. Импульсыс элемента 15 задержки (фиг Зн) поступают на вход Х2 элемента И 13. Далее в момент гз в результате колебательного процесса запирается полупроводниковый ключ 5. Конденсаторная батарея оказывается отключенной от сети с остаточным напряжением, меньшим V2Um« (фиг. 2).

В .момент последующего за этим первого равенства остаточного напряжения на конденсаторе и фазного напряжения UAO (момент м) на выходе нуль-индикатора 12 появляется импульс (фиг. Зл), который поступает на вход ХЗ элемента И 13. На выходе элемента И 13 появляется сигнал Лог. 1, который переводит RS-триг- гер 8 в устойчивое состояние с сигналом Лог. Г на выходе (фиг. Зо). Формирователь Юимпульсов начинает выдавать импульсы на включение вентилей полупроводникового ключа 5. КБ 1 безударно включается на фазное напряжение UAO (момент t4. фиг. 2).

При необходимости только отключения КБ 1 с линейного напряжения (до момента t) на обоих клеммах 14 и 20 устанавливается сигнал Лог. О. Работа схемы и электромагнитные процессы протекают так, как описано выше. В момент t4 включения КБ 1 на фазное напряжение не происходит, так как сигнал управления на клемме 14-равен нулю. КБ 1 находится под оста- точным напряжением, меньшим V2 Итф , и подготовлена к безударному включению как на фазное, так и на линейное напряжение.

Таким образом, устройство обеспечивает безударное переключение конденсаторной батареи с одного уровня напряжения на другой и ее безударное включение на любой из уровней независимо от предшествующего режима работы, в результате чего повышается надежность .конденсаторной установки.

Формула изобретения Устройство для дискретного регулирования мощности конденсаторной батареи, содержащее два полупроводниковых ключа, один вывод конденсаторной батареи подключен непосредственно к клемме для подсоединения одной фазы питающей сети, другой вывод через первый полупроводниковый ключ - к клемме для подключения

другой фазы питающей сети в обратном порядке индексного чередования и через второй полупроводниковый ключ - к клемме для подсоединения нулевого провода, выходы первого и второго RS-триггеров соединены с входами соответствующих формирователей импульсов управления, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих полупроводниковых ключей, первый вход элемента И

соединен с клеммой для подключения сигг нала управления на включение конденсаторной батареи на фазное напряжение, формирователь синхроимпульсов включен между клеммой для подключения другой фазы питающей сети и клеммой для подключения нулевого провода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено вторым элементом И, третьим RS-триггером. двумя нуль-индикаторами,

инвертором, одновибратором, элементом задержки, и элементом ЗАПРЕТ, причем нуль-индикаторы включены параллельно соответствующим полупроводниковым ключам, инверсный вход элемента ЗАПРЕТ,

R-входы второго и третьего RS-триггеров соединены с клеммой для подключения сигнала управления на включение конденсаторной батареи на линейное на-ф пряжение, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с S-входом третьего RS-триггера, выход которого соединен с R-входом первого RS- триггера и входом одновибратора, выход одновибратора соединен с выходом второго RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента И,второй вход первого элемента И соединен с выходом элемента задержки, а третий вход - с выходом второго нуль-индикатора, выход первого нуль-индикатора - с сходом инвертора и вторым

входом второго элемента И, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера, прямой вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, выход инвертора соединен с входом элемента задержки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть испол ьзовано для ступенчатого регулирования мощности однофазной и трехфазной конденсаторных батарей, подключенных к четырехпроводным сетям. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается при переключении кон1 денсаторной батареи 1 с линейного на фазное напряжение или ее отключении с линейного напряжения путем кратковременного включения полупроводникового ключа 5 в момент наибольшего значения напряжения на нем, контролируемого формирователем синхроимпульсов 21,что обеспечивает быстрое снижение напряжения на конденсаторной батарее до уровня, меньшего амплитудного значения фазного напряжения питающей сети. Логическая схема содержит два нуль-индикатора 11 и 12, два формирователя импульсов управления 9 и 10, два элемента И 13 и 17. три RS-триггера 7, 8 и 18, одновибратор 22, инвертор, элемент ЗАПРЕТ 19. элемент задержки 15.3 ил. ел С