Устройство для управления компенсатором реактивной мощности Советский патент 1993 года по МПК H02M1/14 

Фиг

00

о

ю со

Ю О

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для управления компенсаторами реактивной мощности, выполненных на базе автономных инверторов.

Целью изобретения является повышение точности.

Структурная схема устройства пред - ставлена, на фиг. 1. Датчик тока 1 через последовательно включенные 1-й избирательный усилитель 2, 1-й коммутатор полярности 3, интегратор 4, узел выборки и хранения 5, 2-й коммутатор полярности 6, 2-й избирательный усилитель 7 подключен ко второму входу вычитателя 8, первый вход которого связан с датчиком тока 1 непосредственно. Компаратор напряжения сети 9 связан с управляющими цепями коммутаторов полярности 3 и 6 и узла выборки и хранения 5, а также с цепью обнуления интегратора 4. На фиг. 2 приведены временные диаграммы: 10 - напряжение сети, 11 - ток потребителей энергии, фиксируемый датчиком тока 1, 12 - сигнал на выходе первого избирательного усилителя 2, 13 - сигнал на выходе первого коммутатора полярности 3,1.4 - сигнал на выходе интегратора 4,15 - сигнал на выходе узла выборки и хранения 5, 16 - сигнал на выходе второго коммутатора полярности 6, 17 - сигнал на выходе второго избирательного усилителя 7, 18 - сигнал на выходе вычитателя 8 - выходной сигнал устройства управления.

Принцип действия устройства заключается в следующем. Ток потребителей 11, фиксируемый датчиком 1, в общем случае иесинусоидален и отстает от напряжения сети. Первый избирательный усилитель 2 выделяет основную гармонику этого тока - кривая 12, сдвинутую относительно напряжения сети 10 на угол р. Напряжение на выходе первого коммутатора полярности 3, переключаемого синфазно напряжению сети 10 благодаря связи с компаратором напряжения сети 9, показано на рис. 13. Среднее значение этого сигнала равно

UCD

2 Vn

cp - n - COSy,

.(1)

а напряжение на выходе интегратора 4 (кривая 14) в моменты времени ц, t2, t3, равно

Vn- /UtfJdfl- . (2)

где .т - постоянная интегрирования. В то же время амплитуда синфазной составляющей первой гармоники тока равна

Vmi Vm costp,

(3)

то есть прямо пропорциональна выражению (2), причем значения интеграла в моменты ti, t2, ta фиксируются узлом выборки и хранения 5 (диаграмма 5), сигнал, на котором прямо пропорционален амплитуде синфазной составляющей первой гармоники

тока 11.

На выходе второго коммутатора полярности 6 получаем прямоугольный сигнал 16,. синфазный напряжению сети 10. Второй из- бирательный усилитель 7 выделяет из него (

первую гармонику 17, амплитуда которой равна 4/я амплитуды сигнала 16. Сигнал 17 прямо пропорционален синфазной составляющей первой гармоники тока 11, которая является переносчиком активной мощности. Для оптимальной работы компенсатора реактивной мощности он не должен генерировать в сеть активную мощность, для этого его ток должен дополнять ток 11 до синусоиды, соответствующей упомянутой

синфазной составляющей первой гармоники тока 11. Поэтому сигнал управляющий работой компенсатора 18 может быть получен путем вычитания на вычитателе 8 сигналов .11 и 17.

Работа указанной схемы не зависит от напряжения сети, устройство не содержат умножителей аналогового типа, обладающих температурным дрейфом. Все элементы устройства могут быть выполнены на

известных схемных решениях. Однако необходимо при реализации обратить особое внимание на стабильность коэффициента передачи и по возможности обеспечить максимальное быстродействие избирательных

усилителей, так как из-за инерционности последних предлагаемое устройство отрабатывает изменение активной мощности системы с некоторой задержкой.

Формула изобретения

Устройство для управления компенсатором реактивной мощности, содержащее датчик тока, соединенный с первым входом вычитателя, и интегратор, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности оно снабжено компаратором напряжения сети, двумя избирательными усилителями, двумя коммутаторами полярности, узлом выборки и хранения, а интегратор снабжен

цепью обнуления, причем к датчику тока через последовательно включенные первый избирательный усилитель, первый коммутатор полярности, интегратор, узел выборки и хранения, второй коммутатор полярности и

Использование: управление компенсаторами реактивной мощности, выполненными на базе автономных инверторов. Сущность изобретения: устройство содержит датчик тока 1, соединенный с первым входом вычитателя 8, интегратора 4, компаратор напряжения сети 9, два избирательных усилителя 2, 7, два коммутатора полярности 3, 6, узел выборки и хранения 5. Интегратор снабжен цепью обнуления. К датчику тока через первый избирательный усилитель 2, первый коммутатор полярности 3, интегратор 4, узел выборки и хранения 5, второй коммутатор полярности 6 и второй избирательный усилитель 7 подключен второй вход вычитателя 8, а выход компаратора напря,- жения сети 9 подключен к управляющим цепям коммутаторов полярности 3, 6 узла выборки и хранения 5 и цепи обнуления интегратора.2 ил.