Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H02J3/26 

Предлагаемоеизобретение является дополнительным по отношению к авт. св. № 6996О9 и предназначено для исполь..зования в автономных системах электросна жения, например, в системах электрообору дования судов или самолетов, где мощност первичного многофазного источника соизмерима с мощностью несимметричной на- грузки, причем распределение нагрузки по фазам может носить случайный характер. В основном изобретении описан способ стабилизации симметрии напряжений мног фазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного напряжения, его регулирования и симметрирования напряжений путем подгрузки фаз, когда стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаз и указанное симметрирование производят относительно указанного стабилизированного напряжения. В устройствах, реализующих способ прототип, для достижения высокой статической точности симметрирования напря2 . жений многофазного источника необходимы высокие значения коэффициентов передач каналов управления подгрузочными элементами. При этом применение коррекТ1ФУЮЩИХ цепей в канале управления (благодаря жесткой структуре построения системы) обеспечивает требуемые запасы динамической .устойчивости. Для больЩинства потребителей качество электроэнергии, обеспеченное подобными системами регулирования, является удовлетворительным. Однако ряд потребит епей (например, электронное оборудование). предъявляют почтенные требования не только к статическим показателям симметрирования, но и к динамическим. Эти потребители отличаются значительной чувствительностью к кратковременным отклонениям напряжения питания. Снижение вре мени существования отклонений натфяже- НИИ связано, однако, с увеличением быстродействия системы симметрирования, которое, в свою очередь, определяется, главным образом, инерционностью общего кон3тура регу; ИрОБания напряжения (в электромашинных автономных источниках пи тания это инерционность контура обмотки возбуждения генератора), которая является весьма существе1щой. По этой , причине в устройствах по способу прототипа практически невозможно обеспечить малое время существования динамических отклонений напряжений, что является недостатком способа. Целью дополнительного изобретения является повышение динамических показателей симметрирования способа по основному авт. св. № 699609. Это достигается тем, что в исходном , способе стабилизации симметрии напряже НИИ многофазного источника переменного тока по авторскому свидетельству № 699609 дополнительно измеряют токк нагрузки, формируют производные от ве. личин измеренных токов и полученными сигналами управляют подгрузкой фаз. Таким образом, в предложенном спосо бе, кроме измерения напряжений, стабийк зации одного из них и симметрироваш я других путем подарузки фаз, (что осуще- ствляется со значительной инерционностью осуществляют также измерение токов наг рузки с последзтощим дифференцированием и использованием полученных сигналов.. . Очевидно, что эти операции выполняются практически безйнерционно, так как постоянные времени в этом канале несущественны. Последующая подача полученных сигна лов непосредственно на входы каналоЕ управления подгрузочными элементами вследствие высокого быстродействия последних обеспечивает также достаточно быструю отработку элементамиподгрузки возмущений в виде кокшенсирующих изме нений тока подгрузки, в результате чего существенно повышаются динамические показатели симметрирования. На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема системы стабилизации симмет рии напряжений трехфазного источника переменного тока; на фиг. 2 - зависимос напряжений и токов элементов системы, поясняющие принцип ее действия. К трехфазному источнику переменного тока 1, содержащему общий регулятор напряжения 2, подключена несимметрична нагрузка 3. Входы измерительных органо напряжения 4-6 подключены к выходным фазам источника А, В, С. Выходы элеме тов 4-6 подключены на первые входы эл ментов сравнения 7-9, которые посредст вом усилителей 10-12 подсоединены ко 8 вх.оцам подгруаочных элементов 13-15. Выходы подгрузочных элементов 13-15 подключены к выходным фазам источника. Последовательно с нагрузкой 2 включены первичные обмотки трансформаторов тока 16-18, являющихся датчиками тока. Вторичные обмотки трансформаторов тока посредством выпрямителей - фильтров 1921 подсоединены ко входам дифференцирующих элементов 22-24. Выходы элементов 22-24 подключены ко вторым входам элементов сравнения 7-9. Рабочие точки подгрузочных элементов при настройке симметрирующих устройств выбираются на середине линейной части их характеристик вход - выход (точка 25 на графике зависимости рабочего тока гюдгрузочного элемента от его тока управления 3p f ( (см. фиг. 2, а). При набросе нагрузки в какой - либо фазе (появление тока нагрузки см. фиг. 2,6) иа выходной (вторичной) обмотке трансформаторов тока 16-18 появляется переменное напряжение (пропорциональное вапичине этого тока), которое затем выпрямляется и сглаживается с по- , мощью выпрямителей - фильтров 19-21 (появление выходного сигнала выпрямителя - фильтра приведено на фиг. 2, в). Далее это напряжение дифференцируется посредством элементов 22-24, в результате чего на их выходах появляются остроконечные импульсы (см. фиг. 2, г). Импульсы подаются на входы элементов сравнения таким образом, чтобы положительный импульс, соответствующий моменту появления нагрузки,, приводил к закрытию соответствующего подгрузочного элемента 13-15 (закрытому состоянию подгрузочных элементов соответству- . ет точка 26 на характеристике Зр(,) (на фиг. 2, а). Отрицательный импульс, соответствующий моменту сброса нагрузки, приводит1К открытию подгрузочного элемента (точка 27 на фиг. 2, а). Так как прохождение сигналов о изменениях тока нагрузки по контурам 16-19-22, 17-20-23 и 18-21-24 осуществляется с высоким быстродействием (постоянные фильтров на выводах выпрямителей 19-21 и постоянные обмотки управления.подгру зочных элементов 13-15 невелики), то удается компенсировать достаточно быстро с помощью подгрузоч,ных элементов 13-15 изменения тока нагрузки и тем самым повысить динамические показатели симметрирования.

Положительный технико - экономический эффект, обусловленный предложением по заявке, определяется суиюственным повышением качества вырабатываемой электроэнергии за счет улучшения динами ческих показателей симметрирования.

Формула изобретения

Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока по авторскому свидетельству № 699609, отличающийся тем, что, с целью упучшенигя динамических показателей симметрирования, дополнительно измеряют токи нагрузки, формируют производные от величины измеренных токов и полученными сигналами управляют подгрузкой фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 699609, кл. Н 02J 3/26. 1977.

Ч

17

7

и