Устройство для стабилизациисимметрии напряжений многофазногоисточника переменного toka c несим-метричной нагрузкой

Устройство для стабилизациисимметрии напряжений многофазногоисточника переменного toka c несим-метричной нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И САН И Е

И 3 О Ы i=. Ti Е Н И Я

ii ц Sl I404

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.79 (21) 2743765/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.з

Н 02J 3/26 (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 621 316 722 1 (088.8) по делам изобретений и открытий

/,:

В. E. Быстрицкий, А. П. Инешин и В. Ф. Масягин

Ульяновский политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ

НАПРЯЖЕНИЙ МНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С НЕСИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКОЙ

Государственный комитет (23) 11риорптет

Изобретение относится к устройствам для стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока и предназначено для использования в автономных системах электроснабжения, например в системах электрооборудования судов или самолетов, где мощность многофазного источника соизмерима с мощностью несимметричной нагрузки, причем распределение нагрузки по фазам может носить случайныи характер.

Известно устроиство для симметрирования напряжения многофазных источников с несимметричной нагрузкой, содержащее измерительный орган, датчики асимметрии, усилители и подгрузочные устройства, в котором датчики асимметрии подсоединены каждый к двум фазам сети и служат для попарного сравнения модулей напряжения (11.

Недостатками данного устройства являются низкая точность симметрирования выходных напряжений вследствие того, что блоки подгрузки управляются сигналами ошиоок симметрирования, и невозможность ввести сигналы корректировки в каналы управления блоками подгрузки.

Известно также устройство для стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с симметрпчной нагрузкой, содержащее измерительные органы, подключенные и каждой фазе сети, элемент сравнения указанных напряжений, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, промежуточные усилители и блоки подгрузки фаз (2j. Это устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности.

Недостатками этого устройства также

10 являются ограниченная точность симметрирования выходных напряжений и невозможность ввести дополнительные сигналы корректировки в каналы управления блоками подгрузки таким образом, чтобы обеспечить автономную регулировку уровней выходных напряжений источника путем использования принципа попарного сравнения напряжений, когда каждое напряжение источника входит в выражения для двух сигналов ошибок симметрирования. Между тем введение указанных дополнительных сигналов целесообразно для корректировки выходных напряжений источника под нагрузкой или на холостом ходу с целью устранения так называемой «внутренней» несимметрии напряжений источника (несимметрии, обусловленной его конструктивными дефектами). Эта несимметрия источника не меняется в процессе его эксплуата30 ции и поэтому ее можно устранить введе811404 нием дополнительных сигналов, формируcмых вне связи с системой автоматического симметрирования, в результате чего количество возмущающих воздействий IIB последгиою снижается, н ее роль сводится к ликвидации лишь несимметрии напря>кений, обусловленной нагрузкой, меняющейся в процессе эксплуатации источника.

Целью изобретения является повышение точности симметрирования за счет разгрузки многофазного источника от избыточных токов блоков подгрузкц и компенсацииначальной несимметрии напряжений или корректировки их под нагрузкой.

Поставленная цель достигается тем, ET0 устройство для стабилизации симметрии напряжений мпогофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой, содержащее измерительные органы, подключенные к каждой фазе сети, основной элемент сравнения указанных напря>кенпй, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, промежуточные усилители и блоки подгрузки фаз, снабжено 1ополнительпыми элементами сравнения, установленными в каждой из фаз, и блоком задания напряжения, причем каждый дополнительный элемент сравнения выполнен с тремя входами, один пз которых подсоединен к выходу измерительного органа соответствующей фазы, второй вход подсоединен к выходу олока задания напряжения и к входу основного элемента сравнения, в третий вход введены сигналы корректировки, а выход каждого из дополнительных элементов подсоединен к входу усилителя соответствующей фазы.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, К трехфазному исто шику 1 переменного тока, содержащему общий регулятор 2 напряжения, подключена нагрузка 3. Входы измерительных органов 4 — 6 подключены к выходу источника 1 тока. Выходы измерительных органов подсоединены к входам элементов 7 — 9 сравнения. Другие входы элементов сравнения подключены к выходу устройства 10 задания. Выходы элементов сравнения через промежуто-шые усилители

11 — 13 подсоединены к входам блоков 14—

16 подгрузки, выходы которых подк.почсны к выходу источника 1. Общий регулятор 2 напряжения подсоединен к в Iso;Iy элемента 17 сравнения, один вход которого подключен к выходу измерительного органа б, а второй — к выходу устройства 10 задания. На входы элементов i — 9 введены дополнительные сигналы 18 — 20 корректировки.

Величины выходных напряжений источника 1 измеряются при помощи измерительных органов 4 — б, выходные сигналы которых подают на элементы 7 — 9, где происходит их сравнение с напряжением устройства задания.

В предлагаемом устройстве управление блоками подгрузки осуществляют сигналами, пропорциона IbiibixIII девиациям выходных напряжений источника от заданного уровня, определяемого напряжсIIEI(I устройства задания U,,: (У, — L IB) (42 - 4.; 3); г - Яээ ABC) (4эг + 4ВС);

° -= (- -- c ) (э + с ).

Эти выражснп51 с0cTBB.tiñíbl с у четом погрешностей, с которыми преобразуются, измеряются и стабилизируются соответствующие напря>кения.

При этом один из указанных сигналов используется давжды, т. е. идет на управление общим регулятором напряжения (О1>1-)) и соответствующим каналом симметрирования, в результате чего отпадает неооходимость в применении разнотипных пзмерптелы)ых органов и сокращается их количество (для трехфазной системы симметрированпя, например, требуется лишь три измерительных органа). .. 1нализиру51 выражения для сигналов управления 01>Н и каналами снмметрирования и принимая во внимание тот факт, что напряженнем уставки С/э>1 поддер>кивается с точностью на порядок выше, чем выходные напряжения источника (т. е. 6»«bus, дэг « две, b» « дс,1) имеем:

Эти сигналы поступают далее как сигналы пофазных ошибок симметрирования на проме куточные усилители 11 — 13, оснащенные в общем случае динамическими цепями последовательной или параллельной коррекции для обеспечения устойчивости каналов симметрпрования системы при ее новь)шенпой статической точности. Выходные скорректированные сигналы промежуто шых уси;штелей поступают затем на управление блоками 14 — 1б, которые осуществляют выравнивание (симметрирование) выходных напряжений источника относительно заданного уровня. Одновременно сигнал, пропорциональный девиации напря>кений одной из фаз, полученный на выходе элемента 17 в результате суммирования выходного напряжения измерительного органа 6 (общего как для системы симметрирования, так и для общего регулятора напряжения) с напряжением устройства 10 задания U„„„подается на общий регулятор

2 напряжения. В результате действия ОРН

811404

15

"0 производится регулирование напряжений всех фаз источника. Одновременная перестройка уровней выходных напряжений источника осуществляется общим устройством 10. Автономное регулирование уровней напряжений обеспечивается посредством пофазного введения дополнительных сигналов 18 — 20 корректировки согласно или встречно с напряжением устройства задания.

Положительный технико-экономический эффект определяется:

1) существенным повышением качества вырабатываемой электроэнергии за счет повышения точности стабилизации симметрии выходных напряжений источника, так как, во-первых, устраняется составляющая погрешности из-за наличия двух попарно сравниваемых выходных напряжений, каждое из которых стабилизируется с ошибкой, во-вторых, предлагаемое устройство позволяет ввести дополнительные подстройки уставок выходных напряжений источника, что дает возможность компенсировать начальную несимметрию его напряжений;

2) меньшей загрузкой источника токами симметрирующего устройства, что повышает КПД установки в целом (т. е. блоки подгрузки снмметрирующего устройства управляются сигналами, пропорциональными девиациям напряжений, и работа их стабилизируется).

Формула изобретения

Устройство для стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой, содержащее измерительные органы, подключенные к каждой фазе сети, основной элемент сравнения указанных напряжений, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, промежуточные усилители и блоки подгрузки фаз, о т л и ч а юще е ся тем, что, с целью повышения точности симметрирования за счет разгрузки источника от избыточных токов блоков подгрузки, оно снабжено дополнительными элементами сравнения, установленными в каждой из фаз, и блоком задания напряжения, причем каждый дополнительный элемент сравнения выполнен с тремя входами, один из которых подсоединен к выходу измерительного органа соответствующей фазы, второй вход подсоединен к выходу блока задания напряжения и ко входу основного элемента сравнения, в третий вход введены сигналы корректировки, а выход каждого из дополнительных элементов подсоединен к входу усилителя соответствующей фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2743765/24-07, кл, Н 02J 3/26.

2. Авторское свидетельство СССР № 248787, кл. Н 02J 3/26, 1967.