Датчик угла рассогласования автоматического компенсатора индуктивной нагрузки Советский патент 1982 года по МПК G05F1/70 

(54) ДАТЧИК УГЛА РАССОГЛАСОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ Изобретение относится к средствам автоматического регулирования коэффициента мощности электрической сети с помощью устройств дискретного действия, например конденсаторной батареи. Известен датчик, содержащий чувствительные к изменениям тока и напряжения элементы, которые в комплек се обладают чувствительностью также и к углу рассогласования tH. Наиболее близким к предлагаемому является датчик угла рассогласования автоматического компенсатора индуктивной нагрузки, содержащий транс форматор тока, к выходу которого под соединен фазочувствительный выпрямитель, и трансформатор напряжения, причем указанные трансформаторы связаны с входами каналов БОЛЬШЕ и МЕНЬ ШЕ автоматического регулятора конденсаторных, батарей компенсатора t21 Общим недостатком известных датчи ков является то, что они не обеспечи вают точного регулирования tgЧ во всем диапазоне изменений нагрузки сети из-за того, что при подключении к сети ступени компенсирующих конденсаторов при разных нагрузках сети датчик выдает на выходе сигнал разной г эличины, в результате чего при малых нагрузках сети возникают колебания регулирования, а при больших нагрузках - уменьшение точности регулирования. . Цель изобретения - повышение точности работы датчика при широком диапазоне изменений нагрузки сети при регулировании мощности конденсаторных батарей. Поставленная цель достигается тем, что датчик угла рассогласования автоматического компенсатора индуктивной нагрузки, содержащий трансформатор тока, к выходу которого подсоединен фазочувствительный выпрямитель, и трансформатор напряжения, причем указанные трансформаторы связаиы с входами каналов БОЛЬШЕ и МЕНЬШЕ автоматического регулятора . конденсаторных батарей компенсатора, снабжен фазосдаигающей цепочкой, подключенной.к трансформатору напряжения, вывод которой подсоединен к трансформатору тока двумя последовательно соединенными фильтрами, содержащими конденсаторы, параллельно которым подсоединена цепочка из по-, следовательно соединенных стабилитрона и.двух резисторов, один из которых выполнен регулируемым, точка соединения указанных фильтров подсоединена к трансформатору напряжения, а их свободные выводы подсоединены к выходам фазочувствительного выпpямиteля цепочкой из встречно включенных стабилитронов, двумя токо ограничивающими резисторами, двумя усилителями и двумя диодами, включенными , причем цепочка из стабилитронов подсоединена между выводами выпрямителя, токоограничивающие резисторы подсоединены одним выводом к выходам выпрямителя, а другим - к входу усилителей, при этом к входам усилителей подсоединены указанные диоды, а выходы усилителей подсоединены к входам каналов БОЛЬШЕ и МЕНЬШЕ. На чертеже изображена электричес кая схема предлагаемого, датчика. Датчик угла рассогласования авто матического компенсатора индуктивной нагрузки включает трансформатор тока, средняя точка вторичной ббмот ки которого присоединена к общей то ке конденсатора 2 и потенциометра 3 соединенных в фазовращающую RC-цепочку, присоединенную к вторичной обмотке трансформатора А напряжения Потенциометром 3 устанавливают величину фазового сдвига напряжения и тока. Вторичная обмотка трансформатора 1 тока через диоды 5 и 6, обра зующие фазочувствительный выпрямитель, присоединена к конденсаторам 7 и 8, образующим фильтр фазочувствительного выпрямителя. Общая точка конденсаторов 7 и 8 (отрицательные электроды) присоединена к средней точке вторичной обмотки трансформатора 4 напряжения. Параллельно конденцатору 7 фильтра включена цепочка, составленная из последовател но соединенных стабилитрона 9, токоограничивающего резистора .10 и 9 -4 потенциометра 1I. Параллельно другому конденсатору 8 фильтра подключена цепочка, аналогичная вышеупомянутой стабилитрон 12, токоограничивающий резистор 13 и потенциометр , предназначенный для регулирования амплитуду пульсаций напряжения на выходе фазочув ствительного выпрямителя. К выходу фазочувствительного выпрямителя (диоды 5 и 6 подключены противоположно соединенные стабилитроны 15 к 16, предназначенные для. ограничения напряжения, подаваемого в каналы МЕНЬШЕ и БОЛЬШЕ при большом сдвиге фаз напря) и тока, например, при пуоке подключенной к сети компенсирующей уста.нов ки. Выход фазочувствительного выпрямителя через токоограничивающие резисторы 17 и 18 присоединен к входам усилителей 19 и 20 каналов МЕНЬШЕ и БОЛЬШЕ. Диод 21 предназначен.для ограничения обратного напряжения на входе усилителя 19 и образования цепи входного тока усилителя 20. Диод 22, аналогично диоду 21, предназначен для ограничения обратного напряжения на входе . усилителя 20 и образования цепи входного трка усилителя 19. Усилитель 20 содержит потенциометр 23, предназначенный для регулирования ширины зону нечувствительности. Датчик работает следующим образом. Напряжение вторичной обмотки трансформатора t тока, зависимое по величине от тока 1, и напря;кение вторичной обмотки трансформатора Ц напряжения, -зависимое по величине от напряжения U, сдвинутое по,фазе фазосдвигающей цепочкой, составленной из элементов 2 и 3, складываются , выпрямляются диодами 5 и 6 и фильтруются конденсаторами.7 и 8. Разностное напряжение с конденсаторов 7 и 8 подается через резисторы 17 и 18 к входу усилителя 19 или усилителя 20, в зависим.ости от полярности разностного напряжения. . При малых нагрузках сети напряжение на вторичной обмотке трансформатора 1 тока соответственно и напряжение на конденсаторах 7 и 8 меньше напряжения стабилизации стабилитронов 9 и 12. Пульсация на конденсаторах 7 и 8 незна читёльная, а величина выходного сигнала фазочувствительного выпрямителя зависит в основном от отклонения фазового сдвига напряжения и тока сети от установленного фазосдвигающей цепочкой 2 и 3. При больших нагрузках сети напряжение на вторичной обмотке трансформатора 1 тока соответственно и на конденсаторах 7 и 8 превышает величину напряжения стабилизации стабилитронов 9 и 12.

Обратное сопротивление последних /становится малым и создаются условия для разряда конденсатора 7 через стабилитрон 9, резистор 10 и потенциометр 11, а для конденсатера 8 - через стабилитрон 12, резистор 13 и потенциометр 1, вследствие чего пульсация напряжения на конденсаторах 7 и 8 возрастает. Так как фаза пульсации на конденсаторе 7 сдвинута на 180° относительно фазы пульсации на конденсаторе 8, то амгтлитуда разностного напряжения конденсаторов 7 и 8 увеличивается на величину амплитуды пульсации. Величина амплитуды пульсации подбирается при помощи потенциометров 11 и 1 l. .Таким образом, амплитуда выходного сигнала датчика с увеличением тока нагрузки сети меняется по закону, который определяется параметрами стабилитронов 9 и 12, резисторов 10 и 13, потенциометров 11 и 1А и который требуется для точной компенсаций индуктивной нагрузки при различных нагрузках сети, т.е. на одну ступень регулирования, независимо оТ нагрузки, получается сигнал одинаковой величины. Использование предлагаемого датчи ка обеспечивает повышение точности работы автоматических компенсаторов индуктивной нагрузки в более широком диапазоне изменения нагрузки сети, что дает экономию электроэнергии.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого датчика по предварительным расчетам составляет в среднем 9 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Датчик угла рассогласования автоматического компенсатора индуктивной нагрузки, содержащий.трансформатор тока, к выходу которого подсоединён фазочувствительный выпрямитель и трансформатор напряжения, причем указанные трансформаторы связаны с входами каналов БОЛЬШЕ и МЕНЬШЕ автоматического регулятора конденсаторны батарей компенсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности его работы при широком диапазоне изменений нагрузки сети, он снабжен фазосдвигающей цепочкой, подключенной к трансформатору напряжения, вывод которой подсоединен к трансформатору тока двумя последовательно соединенными фильтрами, содержащими конденсаторы, параллельно которым подсоединена цепочка из последовательно соединенных стабилитрона и двух резисторов, один из которых выполнен регулируекым, точка соединения указанных фильтров подсоединена, к трансформатору напряжения, а их свободные выводы подсоединены к выходам фазочувствительного выпрямителя цепочкой из встречно включенных стабилитронов, двумя токоограничивающими резисторами, двумя усилителями и двумя диодами, включенными встречно, причем цепочка из стабилитронов подсоединена между выводами выпрямителя, токоограйичиващие резисторы подсоединены одним выводом к выходам выпрямителя, а другим - к входу усилителей, при этом к входам усилителей подсоединены указанные диоды, а выходы усилителей подсоединены к входам каналов БОЛЬШЕ и МЕНЬШЕ.

Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №.39796, кл. G 05 F 1/68, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №603973, кл. Q 05 Р 1/68, 1976.

, Меньше

+