СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК H02M7/12 

Известные способы регулирования напряжения при работе нескольких регуляторов, каждого на свою нагрузку, от одного источника питания путем изменения длительности подключенного состояния нагрузки к источнику питания обладают тем недостатком, что с уменьшением регулируемого напряжения снижается коэффициент мощности за счет уменьшения коэффициента сдвига первой гармоники тока относительно кривой напряжения Cos ф, (если коэффициент искажений постоянен), либо за счет уменьшения обоих коэффициентов.

Цель изобретения - увеличение результирующего коэффициента мощности группы из п установок, напряжение которых регулируется с помощью индивидуальных широтноимпульсных регуляторов изменением длительности .(п) подключенного состояния нагрузки к источнику питания при постоянном периоде регулирования.

Цель достигается тем, что начало включенного состояния каждого последующего регулятора по отношению к предыдущему сдвигают общей системой управления на величину минимального времени включенного состояния предыдущего регулятора, и с помощью общей системы управления объединяют такое число регуляторов, что сумма коэффициентов регулирования наирял ения на нагрузке становится не менее единицы.

Предлагаемый способ регулирования напряжения может быть реализован с помощью известных схем регуляторов, некоторые варианты которых изображены на фиг. 1. На фиг. 2(а-г) и (д-з) представлены осциллограммы для трех одновременно регулируемых установок при регулировке по схемам 1а и 16 соответственно. На фиг. 3 приведены зависимости коэффициентов мощности хср и Хд при

регулировании соответственно среднего и действующего значения напряжения от диапазона регулирования для различного числа одновременно регулируемых установок. На фиг. 4(а, б) показаны варианты блок-схем системы управления группой установок, выполняемого способом фиг. 1а и 16.

В схеме по фиг. 1а, б период регулирования напряжения на нагрузке значительно больше периода напряжения питающей цепи; эти схемы могут быть использованы для регулирования напряжения на нагрузке, обладающей больщой постоянной времени (например, электрические печи сопротивления). В с.хемах по фиг. 1в, г используется искусственная коммутация, период регулирования напряжения может быть меньше периода питающей сети.

В момент 1 (фиг. 2) нагрузка / (фиг. 1) получает питание. Длительность включенного состояния равна Хь Для обеспечения непрев момент /2, так как минимальная продолжительность включенного состояния определяется интервалом /з-tzЕсли включение нагрузки 2 произойдет ранее tz, то сетевой ток будет иметь прерывистый характер. Нагрузка 3 (не показана) включается со сдвигом относительно нагрузки 2, причем включение нагрузки 3 происходит в момент 1з, так как минимальная длительность включенного состояния определяется интервалом 3-4. Из осциллограмм видно, что предлагаемый способ регулирования напряжения обеспечивает непрерывное потребление тока от питающей сети. Результирующий коэффициент мощности существенно увеличен по сравнению со случаем включения одиночной нагрузки.

Максимальный коэффициент мощности получается в том случае, если общей системой управления объединяется такое число регуляторов, что суммарный диапазон регулирования больще или равен 1, а сдвиг начала включенного состояния каждого последующего регулятора по отношению к предыдущему выбран так, что при минимальном напряжении на каждой нагрузке потребляемый из сети ток остается непрерывным. В том случае, если суммарный диапазон регулирования напряжения меньще единицы, коэффициент мощности группы установок с использованием предлагаемого способа значительно выще коэффициента мощности одиночной установки.

При двух одновременно работающих установках (фиг. 3) начало работы сдвинуто на полпериода, а при четырех установках - на одну четвертую периода. Отсюда видно, что действительно предлагаемый способ регулирования напряжения в пределах до минимального диапазона регулирования обеспечивает практически не снижающийся коэффициент мощности. Даже при глубоком регулировании коэффициент мощности выше коэффициента мощности одиночной установки.

Система управления группой установок может быть построена по блок-схемам фиг. 4(а, б), где 4-6 и 7-5 - щиротно-импульсные регуляторы, 10-12 и 13-15 - выходные каскады системы управления. Задающий генератор 16 вырабатывает импульсы с периодом Т. Импульсами задающего генератора 16 включается нагрузка 17; эти импульсы поступают также на источник питания и на запуск схем временной задержки 18-20. Схема задержки 18 онределяет длительность включенного состояния нагрузки 17. Схемы

задержки 19, 20 определяют сдвиг начала включенного состояния нагрузок 21, 22, а схемы 23, 24 - длительность включенного состояния. Если нагрузки имеют одинаковый диапазон регулирования, то схема управления может быть построена по блок-схеме фиг. 46. Задающий генератор 25 вырабатывает импульсы, следующие с периодом в п раз меньше, чем период регулирования одной установки, где п - число установок. Импульсы с

задающего генератора 25 через распределитель 26 поступают на включение нагрузок 27-29 и на запуск схем задержек 30-32. определяющих длительность подключенного состояния нагрузок 27-29 к нитающей сети.

На практике обычно имеет место большое число одновременно работающих установок, поэтому предлагаемый способ регулирования напряжения позволяет значительно повысить коэффициент мощности питающей сети без

увеличения установленной мощности силового оборудования.

Предмет изобретения

Способ регулирования напряжения при работе нескольких регуляторов, каждого на свою нагрузку, от одного источника питания путем изменения длительности подключенного состояния нагрузки к источнику питания,

отличающийся тем, что, с целью увеличения общего коэффициента мощности, начало включенного состояния каждого последующего регулятора по отношению к предыдущему сдвигают общей системой управления на величину

минимального времени включенного состояния предыдущего регулятора.

гч

la-ЛАА ,

/ЛААл АА/.

Я,

г- Я;

АА АЛЛА А/,