Стабилизированная трехфазная система питания Советский патент 1982 года по МПК G05F1/44 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников параметров качества трехфазной сети.

I

Известная стабилизированная трех|фазная система питания содержит автономный источник и преобразователь однофа5рого напряжения в трехфазное

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, содержащее преобразователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, в цепь казхдой фазы которого включен стабилизатор амплитуды первой гармоники с избирательным узлом сравнения, опорным элементом, основным регулируемым делителем, входом подключенным к выходному выводу .соответствующей фазы, и выходным трансформатором, при этом к выходам двух фаз преобразователя подключены входы соответствующего из двух фазовращате-. лей, и узел индикации симметрии 2..

Недостатком известных устройств является невысокая точность врспроизвёдения нормированных параметров качества электроэнергии.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения нормированных параметров качества электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированную трехфазную cиcтe y питания введены переключатель, три дополнительных ре10гулируемых делителя напряжения и третий фазовращатель, вход которого подключен к выходу третьей ф.азы преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, причем выходные выво15ды каждой фазы соединены с соответствующими тремя входами переключателя, а выходы основных регулируемых делителей напряжения - с соответствующими другими тремя входами

20 переключателя, три выхода которого подключены -к соответствующим входам узла индикации симметрии, при этом три дополнительные регулируемые делители напряжения конструктивно спа25рены с основными регулируемыми делителями напряжения соответствующей фазы и включены между выходом фазо вращателя и входом стабилизатора ciMплитуды первой гармоники соответст30вуютей фазы.

На чертеже дана структурная схема предлагаемой стабилизированной трехфазной системы питания.

Устройство содержит преобразователь 1 однофазного напряжения в трехфазное, каждый из ВЕЛХОДОВ котороге через регулируемые фазовращатели 2-4 и дополнительные регулируемгле делители 5-7 напряжения подсоединены к сигнальному входу стабилизаторов 8-10 первой гармоники пере- манного напряжения с трансформаторным выходом, управляющий вход этих стабилизаторов связан с выходами избирательных узлов 11-13 сравнения, один вход которых является выходом опорных элементов 14-16, а другой вход - входом этих опорных элементов связанным с выходными зажимами трансформаторов 17-19 через основные регулируемые делители 20-22 напряжения Входы и выходи последних через переключатель 23 подключаются к узлу 24 индика1,1;ии сиг-метрии в зависимости от режима работы устройства .

Устройство работает следующим образом.

Выходной трехфазный сигнал преобразователя 1 однофазного напряжения в трехфазное через фазовращатели 2-4 и дополнительные регулируемые делители 5-7 напряжения поступает на стабилизаторы амплитуды первой гармонику 8-10 с избирательными трактами 11-13 срав.нения и опорными элементами 14-16 переменного напряжения, с помощью которых выходные напряжения трансформаторов 17-19 поддерживаются с высокой точностью на требуемом уровне путем сравнения амплитуд первых гармоник напряжений с выхода регулируемых делителей 2022 напряжения и опорных элементов 14-16. В дальнейшем выходные напряжения, трансформаторов 17-19 либо регулируемых делителей 20-22. напряжения посредством переключателя 23, в зависимости от режима работы, поступают на узел 24 индикации симметрии, В режиме си1чметрирования трехфазной системы питания к узлу 24 подводятся выходные напряжения тран форматоров и установки симметрии осуществляется поочередной регулировкой фазовращателя в двух фазах до нулевого показания индикатора узла 24

При воспроизведении параметров качества, осуществляемом путем изменения в одной из фаз амплитуды напряжения с помощью выходного регулируемого делителя напряжения, узел 24 индикации симметрии через переключатель 23 подключается к выходам регулируемых делителей 20-22, Это нео.бходимо по следующим причинам. Для получения требуемых параметров качества в пределах -20% - +20%выходное напряжение одной из фаз должно изменяться в динамическом диапазоне -60% - +60% от номинального значения. Вследствие нелинейности коэффициентов- передачи стабилизаторов амплитуды первой гармоники и выходных трансформаторов, являющихся комплексными величинами, возникает смещение выходного напряжения на фазовый угол, достигающий нескольких градусов. Это приводит к существенной фазовой по(орешности Ij , определяемой по фор-,- муле

- °Ч 2

где - Фазовый сдвиг изменяемого выходного напряжения при задании параметров качества Э6 .

Из формулы видно, что даже небольшой фазовый сдвиг выходного напряжения вызывает значительную погрешност на порядок и более превосходяцую требуемую погрешность воспроизведения параметров качества. Поэтому для получения достоверных результатов необходимо устранять возникающий фазовый сдвиг. Но поскольку узел 24 индикации симметрии, подключенный к выходным зажимам А, В, С трехфазной системы, реагирует на изменение как амплитуды, так и 5азы выход{ ых напряжений, то в режиме воспроизведения параметров качества он не может быть использован для настройки фазовой симметрии, В .связи с этим узел 24 в указанном режиме с помоигью переключателя 23 подключается к делителям 20-22, амплитуда выходного напряжение которых остается неизменной даже при изменении входного напряжения. Объясняется это принципом работы стабилизаторов амплитуды первой гармоники, основанном на непрерывном сравнении и уравниваНИИ по первым гармоникам выходного напряжения делителей 20-22 и неизменного по амплитуде опорного прямоугольного сигнала. Какие бы изменения выходного напряжения трехфазной системы питания не происходили, амплитуда первой гармоники напряжения на выходе делителей 20-22 устаналивается в процессе регулирования на неизменномуровне, равном амплитуде первой гармоники опорного сигнала. Следовательно, узел 24, подключенный к выходу делителей 20-22, реагирует только на фазовый сдвиг изменяемого напряжения, с помощью которого воспроизводится параметр качества. Регулировкой дополнительного фазовращателя в третьей фазе, в которой производится изменение выходного напряжения, по минимальнрг показанию индикатора узла 24

легко устраняется возникающий фаэо- вый сдвиг.

Для обеспечения неизменности номинального коэффициента передачи стабилизаторов амплитуды в режиме воспроизведения параметров качества, т.е. при регулировке одного из выходных делителей 20-22, введены дополнительные регулируемые делители 5-7 напряжения, которые конструктивно спарены с соответствующими делителями 20-22. Это предусмотрено с целью ; исключения погрешности, возникающей при отработке изменения коэффициента передачи выходных делителей и достигающей единиц процентов. Таким образом, в стабилизаторе амплитуды отрабатываются только временные и температурные уходы его коэффициента передачи от номинального значения, что влияет на точность устройства в гораздо меньшей степени, чем указанная причина.

Использование новых элементов переключателя, дополнительных регулируемых делителей,, спаренных с выходными делителями, а также фазовращателя в третьей фазе - позволяет на порядок повысить точность воспроизведения, особенно больших значений, параметров качества стабилизированной трехфазной системой питания. Благодаря этому стало возможным создать и аттестовать высоким классом-точности 0,15% (ранее не достижимым) метрологическую установку воспроизведения параметров качества электроэнергии, которая является основной для разработки, испытаний и выпуска измерительной амппаратуры, анализирующей качество электpoэнepг и.

Формула изобретения

I Стабилизированная трехфазная система питания, содержащая преобразователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, в цепь каждой фазы которого включен стабилизатор амплитуды первой гармоники с избирательным узлом сравнения, опорным элементом, основным регулируемым делителем, входом подключенным к выходному выводу соответствующей фазы, и выходным трансформатором, при этом к выходам двух фаз преобразователя

0 подключены входы соответствующего , из двух фазовращателей, и узел индикации симметрии, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения нормированных параметров качества электроэнергии, в него введены переключатель, три дополнительных регулируемых делителя напряжения и третий фазовращатель, вход которого подключен к вы

0 ходу третьей фазы преобразователя однофазного напряжения в трехфазное, причем выходные выводы каждой фазы соединены с соответствующими тремя входами переключателя, а выходы

5 основных peгyлиpye JIЫx делителей напряжения - с соответствующими другими тремя входами переключателя, три выхода которого подключены к соответствующим входам узла индикации

Q симметрии, приэтом три дополнитель-. ные регулируемые делителя напряжения конструктивно спарены с основныг4и регулируемьмн делителями напряжения соответствующей-фазы и включены межр ду выходом фазовращателя и входом

стабилизатора амплитуды первой гармоники соответствующей.фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

n 1. Авторское свидетельство СССР № 692034,,кл. Н 02 М 5/14, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2651852/24-07, кл. G 05 F 1/44, 1978.

9

T©t

Г

.

.

SLtQ

L

sN

J

.

огч

.«X

s4i