Устройство для питания однофазной активно-индуктивной нагрузки

Устройство для питания однофазной активно-индуктивной нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Сеюз Советскик

Социалистических

Рвспублик оц 87347 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Кл 3 (22) Заявлено 31Л077 (21) 2531864/24" 07 с присоединением заявки Но

Н 05 В 6/08

Н 02 J 3/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1081. Бюллетень l49 38 (53) УДК 621. 365. 52 (088.8) Дата опубликования описания 15,1.981 (72} Авторы изобретения

К.Д. Гуттерман, A.Â.Èóõèí и С.В.Сельский

Специальное конструкторское бюро тяжелых цве металлов при институте "Гинцветмет" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ОДНОФАЗНОЙ

АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания мощных индукционных установок, осуществляющих термическую обработку изделий.

Известно устройство питания для электротермических установок, выполненное на базе индуктивно-емкостного преобразователя источника напряжеНия в источник тока $1).

Индуктивно-емкостной преобразователь обладает симметрирующими свойствами, однако неравномерность загрузки фаз питающей сети достигает 15 более 203, что является неприемле мым при питании мощных однофазных нагрузок.

Известно также устройство для питания однофазной активно-индуктивной 20 нагрузки, содержащее индуктивно-емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока, соединенный с первичной обмоткой согласующего трансформатора, снабженной блоком переключения отпаек, вход которого соединен с выходом регулятора напряжения, а вторичная обмотка трансформатора связана с выводами для подключения нагрузки 2 $. 30

Цель изобретения — повышение симметрирования загрузки фаз питающей сети и стабилизации мощности нагрузки.

Для этой цели ко вторичной обмотке трансформатора последовательно с выводами для подключения нагрузки включен продольный емкостной компенсатор, управляющий вход которого соединен со стабилизатором коэффициента мощности на первом уровне, а блок задания регулятора напряжения выполнен с уставкой, составляющей 3 линейного напряжения сети.

На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства питания; на фиг.2 векторная диаграмма.

Устройство содержит индуктивно-емкостной преобразователь 1, блок 2 управления переключением отпаек первичной обмотки 3 согласующего трансформатора 4. Блок 2 соединен через блок сравнения 5 с датчиком напряжения 6 на первичной обмотке 3. Второй вход блока сравнения 5 соединен с выходом блока задания 7. Последовательно с активно-индуктивной нагрузкой 8 включен продольный емкостный компенсатор

9, управляющий, вход которого соединен с выходом стабилизатора. 10 коэффициента мощности нагрузки, а его входы

873471

45 и) Ск Снр-f, Я. соединены с датчиком напряжения 11 и датчиком тока 12.

В процессе нагрева иэделия стабилизация мощности, выделяемой в нагрузке 8, достигается тем, что датчиком 6 измеряется напряжение на первичной обмотке трансформатора 3, вы5 ходной сигнал датчика на элементе сравнения 5 сравнив ется с сигналом

1 уставки 7, равным 3 U а сигнал ,лин, небаланса подается на вход блока уп- Я равления переключением отпаек 2 индуктивно-емкостного преобразователя.

Симметричное Распределение нагрузки на питающую сеть при напряжении: на первичной обмотке трансформатора <

15 равном U, обеспечивается в том случае,,если соьЧ контура равен 1,0.

В случае нарушения этого равенства датчики тока 12 и напряжения 11 выдают сигналы на стабилизатор коэффициента мощности 10, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу между током и напряжением нагрузки. Это напряжение подается на продольный компенсатор реактивной энергии 9, изменяя тем 25 самым величину компенсирующей емкости до тех пор, пока выходной сигнал регулятора коэффициента мощности 10 не будет равен нулю, что соответствует

cosЧ1р0 ° 30

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить высокие энергетические показатели по сравне-. нию с существующими схемами питания, практически идеальное (не хуже 53) у снмметрирование нагрузки питающей сети. Кроме того, обеспечивается ста-. билизация технологического режима нагрева независимо от изменения параметров нагрузки.

Действительно, теоретические выкладки позволяют подтвердить полученные преимущества. В контуре .нагрузки резонанс. Наступает в случае, когда при этом.cos Ч= 1,0,а"три фазы питающей сети равномерно нагружены.

В приведенном выражении С - емкб ть продольного компенсатора, Ьп - приведенная индуктивность вторичной цепи.

Мощность, выделяемая в н урузке и 55 р Х à Vtq

Н н пр д щ " ф, 4 где А - ток фазы А; числа витков первичной и втоРичной Обмоток питающего трансформатора, Й - эквивалентное активное сопротивление контура.

Мощность конденсаторной батареи компенсатора равна

% н ХвР си щ ="н % r . "np пР к пр

Напряжение Q 1 Я, =1, Я Л

AQ ЧЧд Н "1р А Ф пР

Если тРансформатор индуктивно-емкостного преобразователя работает в таком режиме, что

U ) () ---1/Ъ = СОМ9ь е то закон управления имеет вид

1 а мощность в нагрузке при таком законе регулирования равна

Рн AORTA= / Ь ЦАТА=СОИ9С

Формула изобретения

Устройство для питания однофазной активно-индуктивной нагрузки, содержащее индуктивно-.емкостный преобразователь источника напряжения в источник тока, соединенный с первичной обмоткой согласующего трансформатора, снабженной блоком переключения отпаек, вход которого соединен с выходом регулятора напряжения, а вторичная обмотка .трансформатора связана с выводами для подключения нагрузки;о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения симметрирования загрузки фаз питающей сети и стабилизации мощности нагрузки, ко вторичной обмотке трансформатора последовательно с выводами для подключения нагрузки включен продольный емкостный компенсатор, управляющий вход которого соединен со стабилизатором коэффициента мощности на первом уровне, а блок задания регулятора напряжения выполнен с уставкой,составляющей 3 линейного напря жения сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматическое регулирование электрических печей. М., МЭИ, 1972, с. 6 - 13 °

2. Милях А.Н. и др. Системы неизменного тока. Киев, "Наукова думка", 1974, с. 191.

873471 Ри4 .2

Составитель T.Pàáèêîâè÷

Редактор И.Коссей ТехредМ.Рейвес Корректор С.Пекмар

Эаказ 9081/87 . Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4