Устройство для нагрузки источника переменного тока Советский патент 1979 года по МПК H02J3/00 H02P9/00 

нен с выходом датчика тока, задатчик нагрузк-й; вход которого является входом устройства, а выход - подключен на неинверсньгй вход измеритепя рассогласования з. Последнее устройство наиболее бпиз ко по технической сущности к предпагаемому и выбрано з качестве прототипа, В, нем устранены недостатки предыду щих нагрузочных устройств, однако появипись новые - в частности, в устройст не имитируется не эквивалентное сопротивление нагрузки, а ток нагрузки, что ведет к неточности моделирования нагруз ки; неодинаковыми оказываются динамические процессы, возникающие при изменении нагрузки, создаваемой с помощью статического преобразователя частоты или с помощью реостатов и дросселей. Так, в случае использования рёо статно-дроссельного нагрузочного устройства при увепичении нагрузки в ре™ зультате провала напряжения генератора начальное значение тока генератора меньше установившегося. Еспи же ис пользовать статический преобразователь частоты с регулятором тока, то на протяжении всего переходного процесса ток набрасываемый на генератор нагрузки поддерживается постоянным и равным установившемуся значению. При этом возрастают величины первоначального и максимального провалов напряжения генератора. Возможны спучаи, когда при набросе нагрузки, осуществляемом с помощью реостатно-дроссельного нагру зочного устройства, величина максимального провала напряжения генератора находится в допустимых соответствующими нормами пределах, а при использовании статического преобразователя частоты с регулятором тока будет выходить за эти пределы, что может привести к неверным выводам о качестве .работы генератора и его автоматическог регулятора напряжения. Lie пью Изобретения является достиже полноты подобия процессов протекающи при нагрузке источника на сеть с помощью статического преобразователя частоты, процессам, имекйцим место пр нагрузке источника с помощью реостатов и дросселей. Указанная цепь достигается тем, что в устройство, содержащее управляемый выпрямитель с блоком управления, сгла живающий дроссель и ведомый сетью ив ертор с блоком управпеиия, включенные о схеме статического преобразователя астоты со звеном постоянного тока, причем вход выпрямителя служит дпя подключения к источнику переменного то ка, а выход инвертора дпя подключения к сети, задатчика нагрузки, вход которого является вхопом устройства, измеритель рассогласования, инверсный вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход - со входом регулятора тока причём выход последнего подключен ко --: входу блока управления инвертором, а вход датчика тока включен последователь но в цепь статического преобразователя частоты, дополнительно введен датчик напряжения источника переменного тока и блок умножения, выход которого подключен к неинверсному измерителя рассогласования, первый вход соединен с выходом задатчика нагрузки, а второй вход - с выходом датчика напряжения источника переменного тока. В качестве блока умножения использован потенциометрический задатчик, входные зажимы которого соединены с выходом датчика напряжения, цепь питания которого подключена к выходу датчика напряжения. На чертеже представлена функциональная схема нагрузочного устройства. Устройство содержит последовательно соединенные выпрямитель 1 с блоком управления 2, дроссель 3, датчик тока 4, инвертор 5 с устройством управления 6. Вход выпрямителя 1 подключен к клеммам испытуемого источника переменного тока 7, а выход инвертора. 5 к сети. Вьтход.датчика тока 4 подключен к инверсному входу измерителя рассогласования 8, а выход последнего соединен со входом регулятора тока 9, выход которого связан со входом блока управления инвертором 6. Вход датчика напряжения 1О подключен к клеммам испытуемого источника 7 переменного тока, а вьгеод - на перЬый -вход блока .умножения 11. На второй его вход подключен выход задатчика нагрузки 12, вход которого является входом устройства. Выход блока умножения 11 соединен с неинверсным входом измерителя рассогласования 8. Регулирование коэффициента мощности источника 7 осу-, ществляется путем изменения угла управления вьшрямителя 1 путем воздействия на блок управления 2. В преалагаемом устройстве ропь нагрузки источника переменного тока выпопняет статический преобразователь частоты (эп менты 1, 3, 5). Р егупиро- вание коэффициента мощности источника осуществляется путем изменения угла управления выпрямителя 1 воздействием на блок управления 2. Регулирование ве личины наЬрузки источника 7 осуществляется изменением сигнала на входе за датчика нагрузки 12. При изменении ве личины напряжения источника 7 перемен ного тока или сигнала на входе задатчи ка нагрузки 12, иш1 того и другого 6дн временно, соответственно изменяется сигнал на выходе блока умножения 11. Этот сигнал поступает на вход измерите ля рассогласования 8, где сравнивается с сигналом датчика тока 4 и поступает через регулятор тока 9 на блок управления 6 инвертором 5. При этом против ЭДС инвертора 5 изменяется таким образом, чтобы ток, протекающий через датчик тока 4 и определяемый напряжением источника 7, противо ЭДС инвер тора 5 и эквивалентным проходящим сопротивлением статического преобразоватепя частоты (элементы 1,3,6), был .пропорционален сигналу на выхода блока перемножения 11, Математически ток через датчик тока можно выразить уранпением.т- . , - . . ( где U(4 - на пряжение источника; UQ - напряжение сети; C3L -угол управления выпрямителя; jb - угол управления инвертора; UJjCOSjb - противо ЭДС инвертора 5; эквивалентное проходное сопротивление статического преобразовател частоты; К. - коэффициент выпрямления выпрямителя. Согласно.описанному, принципу работы схемы, ток источника определяется выражением:где Цзаух напряжение на выходе за- датчика; К . - коэффициент датчика напряКд коэффициент датчика тока. Сопротивление нагрузки источника переменного тока, определенное из выражения (2) как: z-A ДН (2ВЬ1Х обратно пропорционально выходному напряжению задатчика нагрузки. То есть предлагаемое устройство обеспечивает точное моделирование эквивалентного сопротивления нагрузки. Точное моделирование эквивалентного сопротивления нагрузки дает возможность проводить испытания источников в.условиях, более погшо соответствующих реальным. Существующие до сих пор тиристорные нагрузочные устройства не дают этой возможности и могут привести к неверным выводам о качестве работы испытуемого источника и его автоматического регулятора напряжения. Формула изобретения 1, Устройство для нагрузки источника переменного тока, содержащее управляемый выпрямитель -с блоком управления, сглаживающий дроссель и ведомый сетью инвертор с блоком управления, . включенные по схеме статического преобразователя частоты со звеном постоянного тока, причем вход выпрямителя служит дпя подключения к источнику переменного тока, а выход инвертора - дпя подключения к сети, задатчик нагрузки, вход которого является входом устройства, измеритель рассогласования, инверсный вход которого соединен с выходом датчика тока,. а выход - со входом регулятора тока, выход последнего подключен ко входу блока управления инвертором, датчик тока включен последовательно в цепь статического преобразователя частоты, отлич ающаеся тем, что, с целью достижения полноты подобия процессов, протекающих в нагруэ-ке источника на сеть с помощью статического преобразователя частоты, процессам, имеющим место при нагрузке источника с помощью реостатов и дросселей , устройство снабжено датчиком напряжения источника переменного тока и блоком умножения, выход которого подключен к неинверсному входу измерителя рассогласования, первый вход соединен с выходом задатчика нагрузки, а второй вход - с выходом датчика напряжения источника переменного тока.

765

2. Устройство по п. 1, о т п и ч а ющ е е .-с я тем, что в качестве блока умножения использован потенциометричес кий аадатчик, цепь питания которого подключена к выходу датчика напряжения.

Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе

1. Давидович Ф. С. Испытания судовых электрических систем Л., Судостроение, 1975, с.184-189.

8

2.Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин. Л., Энерги 1968, с. 348.

3.Калиновская Л. А, Исследование

и разработка динамического эквивалента нагрузок автономных электростанций. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. 1973. (ДВНи АН СССР. Институт автоматики и процессов управления

Сеть

с .0 Лл