Устройство для автоматического управления конденсаторной батареей Советский патент 1981 года по МПК G05F1/68 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕЕР Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в индукционных установках, предназначенных для термообработки издели и плавки металлов. Известны и широко применяются в промьпапенности серийно выпускаемые ре гуляторы коэффициента мощности (COS Ч содержагцие преобразователи напряжения и тока, преобразователи противото ка, нуль-орган, генератор зонного напряжения, схему логики, элемент времени, элемент И йанала Выше,элемент И канала Ниже П},Данные регуляторы работают на принципе сравнения реактивной и активной составляющих тока (напряжения)с компенсацией отклонений подключением(отключением)групп конден саторной батареи. Схема регуляторов, особенно узлов сравнения заданной величины реактивного тока(напряжения с его текущей величиной, сложна, быстро действие невелико. Кроме того, время подготовки прибора к работе длительно, а обслуживание и наладка требуют высококвалифицированного персонала Наиболее близким к предлагаемому устройству является устСройство для автоматического управления конденсаторной батареей, содержащее датчик фазового разбаланса фазочувствительный усилитель мощности, пороговый блок и промежуточные реле подключенные к контакторам.конденсаторной батареи, разделенной на различной емкости f2j. Для такого регулятора характерны недостаточное быстродействие, низкая точность, малая надежность и сложность СХЕМЫ, связанные с необходи-i. мостыо последовательного перебора шаговьм искателем различных комбинаций включаемых реле и контакторов, при этом реле, подключающее первую ступень конденсаторной батареи(минимальную etMKocTb группы) включается и выключается в 16 раз чаще, чем реле, подключающее пятую ступень конденсаторной батареи (максимальную емкость группь. Целью изобретения является повышение быстродействия надежности и точности работь за счет сокращения перебор-а вариантов групп конденсаторной батареи. Цель достигается тем, что в устройство для автоматического управления конденсаторной батареей, содержащее соединенш51е последовательно датчик фазового разбаланса, фазочувствительяый усилитель мощности и пороговый блок,-а также промежуточные реле, подключенные к контакторам конденсаторной батареи, разделенной на группы различной емкости, введены интегрирующие цепи с разной постоянной времени по числу групп конденсаторной батареи, а величины порогового напряж ния выходов пврогового блока заданы различными, при этом интегрирукщие цепи включены между выходами порогово го блока и промежуточньми реле таким образом, что промежуточные реле, подключающие группу конденсаторной батареи с больаей емкостью, соединены с выходом порогового блока, имеющем (большее пороговое напряжение, через интегрирующие цепи с меньшей постоянной времени На чертеже приведена схема устройства для автоматического управления конденсаторной батареей. Устройство для автоматического управлегшя кондеисаторной батареей содержит датчик фазового разбаланса, фазочувствительный усилитель 2 мощности, выполнеюаай, например, в виде двух эмиттерШлх повторителей на триодах 3, 4 разной проводимости, К выхо ду фаэочувствительного усилителя 2 мощности через пороговый блок 5, выполненшлй, например, на полупроводниковых стабилитронах 6, подключены интегрируннцие цепи 7 с разной постоянно времени, промежуточные реле 8, под ключенные к контакторам 9 групп конденсаторной батареи 10,. причем емкость первой группы минимальна, а емкость каждой последующей прогрессив но возрастает. Конденсаторная батарея 10 подключена параллельно шинам питания объек тй 11 последовательно с объектом 11 включена первичная обмотка измерител кого трансформатора 12, Работает устройство следующим образом.,., 5 . 4 Сигнал, пропорциональный напряжению питания объекта 11, например индукционной установки, и сигнал, пропорциональный потребляемому объектом току, попадают на датчик 1 фазового разбаланса, где происходит суммирование сигналов. Просуммированный сигнал усиливает- ся фазочувствительным усилителем 2 мощности и проходит далее через пороговый блок 5 устройства, выполненный на стабилитронах 6, Пороговое напряжение стабилитрона возрастает линейно, достигая максимального значения на последних по порядку стабилитронах. Далее сигнал разбаланса через интегрирующие цепи 7 с различными постоянными времени поступает на промежуточные реле 8. Постоянные времени интегрирующих цепей подобраны таким образом, что минимальной постоянной времени обладает интегрирующая цепь последнего из промежуточт,1х реле, а остальные постоянные времени связаны соотношением, представляющим собой арифметическую прогрессмо. Промежуточные реле 8 управляют контакторами 9 конденсаторной батареи 10, которая состоит из групп конденсаторов . Емкость первой группы минимальна, а последующих групп прогрессивно возрастает. При значительном разбалансе(индуктивный характер нагрузки)сигнал, снимаемый с датчика 1 фазового разбаланса и усиленный фазочувствительным усилителем 2, приводит к срабатыванию последнего промежуточного реле с наименьшей постоянной времени интегрирующей цепи, включающей последний контактор и через его контакт группу наибольшей емкости батареи 10. После чего реле зтой группы становится на самоблокировку. Если по окончании переходного процесса останется неустраненный разбаланс, срабатывает следующее промежуточное реле, включающее следующую группу конденсаторов. В случае изменения характера нагрузки при последнем подключении характер нагрузки стал емкостной)включится сначала промежуточное реле, которое отключит соответствующую величине отклонения фазового разбаланса группу конденсаторов. Процесс продолжается до устранения разбаланса, т.е. когда нагрузка становится активной. Таким образом, предложенное устройство пбзволяет задать соотношения элементов устройства автоматического управления конденсаторной батареей, именно соотношения параметров порого вых устройств, интегрирующих цепей, числа групп и величины их емкостей учитывая при этом, что величина порогового напряжения пороговых устройс должна возрастать линейно и крат но числу групп конденсаторной батареи, дискретность зависит от необходимой точности поддержания коэффициента мощности; постоянная времени интегрирующих цепей должна зп еньшать ся по закону арифметической прогрессии, дискретность зависит от требуе- мого быстродействия устройства; конденсаторная батареи разбивается на К групп, емкость которых прогрессивно возрастает. Применение предлагаемого устройства в индукционной установке нагрева стальных заготовок позволяет прак тически полностью скомпенсировать реактивную мощность установки,повысить точность и увеличить ее надежность в работе. Помимо повьшения быстродействия и увеличения точности и надежности работы индукционных установок, оснащен ных предлагаемым устройством,его при менение позволяет получить экономиче кую эффективность за счет дешевизны используемых комплектующих изделий, упрощения монтажа и наладки. Формула изобретения Устройство для автоматического управления конденсаторной батареей, содержащее соединенные последовательно датчик фазового разбаланса, фазочувствительный усилитель мощности и пороговый блок, а также промежуточные реле, подключенные к контакторам конденсаторной батареи, разделенной на группы различной емкости, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, иадежности и точности работы за счет сокргодения перебора вариантов подключения групп конденсаторной батареи, в него введены интегрирующие цепи с разной постоянной времени по числу групп коиденсаторной батареи, а величины порогового напряжения выходов порогового блока. заданы различными, при этом интегрирующие цепи включены между выходами порогового блока и промежуточными реле таким образом, что промежуточные реле, подключающие группу кондеисаториой батареи с большей емкостью соединены с выходом порогового блока, имеющем большее пороговое иапряжеиису через интегрирующие цепи с меньшей постоянной времени. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Техническое описание и инструкция по эксплуатации Устройство автоматическое типа АРКОН-1. Латвэнерго 1977. 2. Техническая ииформаздия, инструкция по иаладке и эксплуатации Автоматический регулятор электрического режима. Серия АРЭР. г Калинин,эаврд электроаппаратуры, 1978,