Устройство для автоматического регулирования коэффициента мощности Советский патент 1978 года по МПК G05F1/68 

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Изобретение относится к устройствам для регулирования коэффициента мощности электротехнических приемников с помощью конденсаторной батареи и может быть использовано для автоматизации конденсаторных установок.

Известно устройство для регулирования коэффициента мощности с помощью конденсаторной батареи, содержащее двухпредельный датчик коэффициента мощности, релейно-контактную апнаратуру, состоящую из реверсивного jg шагового искателя и промежуточного реле, которые выключают Б различных комбинациях магнитные нускатели секций конденсаторной установки 1J.

В таком устройстве регулирование ведется в зависимости от косинуса f, так как при-15 менен датчик, реагирующий на изменение фазового угла между током и напряжением, т. е. датчик косинуса ф

Однако регулирование по косинусу ф, обеспечивающее определенный коэффициент мощ-20 ности, затруднено, так как изменение реактивной мощности сопровождается также изменением активной мощности и значение косинуса (), неоднозначно. Высокий косинус фне говорит еще о высоком коэффициенте мощности электроустановки.25

Для получения щирокого диапазона и нлавного регулирования коэффициента мощности устройство снабжено громоздкой релейно-контактной анпаратурой управления магнитными нускателями секций конденсаторной установки.

С7

Известно также устройство для регулирования коэффициента мощности, содержащее счетчики активной и реактивной энергии с датчиками оборотов дисков и блок переключения секций конденсаторной батареи 2.

Это устройство осуществляет регулирование в зависимости от соотношения реактивной и активной энергии. При отклонении соотнощения между энергиями выходное реле воздействует на блок переключения секций конденсаторной батареи. При этом не учитывается включение этого отклонения, что влияет на точность регулирования.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

Для этого предложенное устройство, содержащее счетчики активной и реактивной энергии с датчиками числа оборотов дисков и блок пере ключения секций конденсаторной батареи, снабжено триггерными счетчиками, триггером, дешифратором и логическими схемами И. ИЛР1. Входы триггерных счетчиков подключены к выходам датчиков оборотов счетчиков активной и реактивной энергии, выходы триггерного счетчика реактивной энергии через дешифратор и схемы ИЛИ подключены ко входам схем И, ко вторым входам которых через триггер подключен выход триггерного счетчика активной энергии. Выход этого счетчика через схему задержки соединен со входом установки нуля триггерного счетчика реактивной энергии, а-выходы схем Исвязаны с блоком переключения секций конденсаторной батареи. Блок переключения может быть снабжен двоичным реверсивным счетчиком, входы которого подключены к выходам упомянутых схем И. На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства. Устройство состоит из датчика 1 числа оборотов электромеханического счетчика реактивной энергии и аналогичного датчика - счетчика 2 активной энергии. Датчик 1 соединен с триггерным двоично-десятичным счетчиком 3, а датчик 2 соответственно - с аналогичным счетчико.м 4. Триггерный счетчик 3 соединен с дешифратором 5 двоично-десятичного кода и вместе с ним образует распределитель импульсов на десять выводов от О до 9. Выход счетчика 4 подключен на счетный вход триггера 6, выход которого соединен с реле времени 7, а также с одним из двух входов схем И 8 и 9. Линия задержки 10 имеет один вход, соединенный с реле времени 7, и один выход, подключенный к зажимам установки нуля счетчика 3 и триггера 6. Схема ИЛИ 11 имеет один выход, подключенный ко второму входу схемы И 8, и три входа, подключенных к нулевому, первому и второму выходам дешифратора 5. Схема ИЛИ 12 имеет один выход, подключенный ко второму входу схемы И 9, и шесть выходов, подключенных к четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому и девятому выходам дешифратора 5. Третий выход дешифратора 5 не подключен. Выход схемы 8 соединен с вычитающим входом двоичного реверсивного счетчика 13 на четыре разряда, а выход схемы И 9 соединен с суммирующим входом этого же счетчика. Четыре выхода реверсивного счетчика 13 через усилители 14 подключены к обмоткам магнитных пускателей 15. Контакты магнитных пускателей 15 ко.ммутируют секции 16 - 19 конденсаторной установки, разбитые по величине мощности соответственно числам двоичного ряда. Конденсаторная установки 20 показана в однофазном исполнении. Устройство работает следующим образом. Регулирование коэффициента мощности происходит в зависимости от- величины отношения реактивной и активной энергий. Информацию о потребляемой реактивной и активной энергии поставляют датчики I и 2 числа оборотов диска электромеханических счетчиков реактивной и активной энергии. Этими датчиками являются автогенераторные магнитно-транзисторные датчики, работаюп 1ие на срыв генерации и позволяющие получить только один импульс при каждом обороте диска счетчика. Для этой цели на оси вращения диска укреплен флакон (не показан) из материала высокой электропроводимости (медная фольга), который при вращении входит в зазор магнитной системы датчика. Двоично-десятичные триггерные счетчики 4 и 3 с емкостью счета до десяти производят счет импульсов, поступающих с датчиков 1 и 2 соответственно. При поступлении десятого импульса от датчика активной энергии переполняется триггерный счетчик 4, срабатывает триггер 6 и через реле времени 7 и линию задержки 10 происходит установка триггерного счетчика 3 и триггера 6 в нулевое состояние. Далее происходит новый цикл счета пульсов с датчиком реактивной и активной энергий до поступления десятого импульса с датчика активной энергии. По мере поступления импульсов с датчика реактивной энергии распределитель импульсов, представляющий собой триггерный счетчик 3 и дещифратор 5, формирует сиг}1ал на одном из десяти выходах соответственно количеству поступивщих импульсов. Па котором из десяти выходов распределителя формируется сигнал за время поступления импульсов от датчиков активной энергии зависит от величины реактивной и активной энергий, потребляемых электроустановкой, а следовательно, и от величины их отношения. Коммутацию конденсаторной установки 20 осуществляют магнитные пускатели 15, которые через промежуточные усилители 14 управляются двоичным реверсивным счетчиком 13 на четыре разряда. Работой реверсивного счетчика управляют схемы И 8 и 9. Причем схема И 8 формирует сигналы при работе реверсивного счетчика на вычитание, а схе.ма И 9 - при работе на суммирование. Для осуществления регулирования реактивной мощности конденсаторной батареи с учетом получения коэффициергга мощности в пределах например 0,925 - 0,96, выходы дешифратора 5 распределены следующим образом. Пулевой, первый и второй выходы через схему ИЛИ 11 подключены ко входу схемы П 8. Четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы дешифратора подключены через схему ИЛИ 12 ко входу схемы И 9. На вторых входах обоих схем И формируется сигнал при поступлении десятого импульса от датчика активной энергии. Таким образом, сигнал на вычитание на выходе схемы И 8 формируется при отнощепии реактивной и активной энергий 0,2 и меньше, что соответствует коэффициенту мощности 0,98 и больще. Сигнал на сложение на выходе схе.мы И 9 фор.мируется при отношении реактивной и активной энергий 0,4 и больше, что соответствует коэффициентумощности 0,925 и меньще. Сигнал на сложение или вычитание реверсивного счетчика формируется по времени, равному времени прохождения десяти импульсов от датчика активной энергии.

Следовательно, через это же время происходит и изменение реактивной мощности конденсаторной установки в большую или меньшую сторону на величину мош,ности младшей ступени.

Реактивная мош,ность конденсаторной установки регулируется до тех пор, пока коэффициент м ощности электроприемника не достиг-нет предела меньше 0,98 и больше 0,925.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования коэффициента монхности, содержашее -счетчики активной и реактивной энергии с датчиками числа оборотов дисков и блок переключения секций конденсаторной батареи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено триггерными счетчиками, триггером, дешифратором и логическими схемами И и ИЛИ, причем входы

триггерных счетчиков подключены к выходам датчиков оборотов счетчиков активной и реактивной энергии, выходы трнггерного счетчика реактивной энергии через дешифратор и схемы ИЛИ подключены ко входам схем И, ко вторым входам которых через триггер подключен выход триггерного счетчика активной энергии, выход триггерного счетчика активной энергии через схему задержки соединен со входом установки нуля триггерного счетчика.реактивной энергии, а выходы схем И связаны t блоком переключения секций конденсаторной батареи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство СССР № 349991, кл. G 05 F 1/68, 1969.