Способ импульсного регулирования энергопотребления от сети переменного тока

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕС 1 УБ ЛИК 05 Р 1 66 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ский инстиОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Марийский политехниче тут им. А.М.Горького(72) В.В.Попцов и В.Д.Таныгин (53) 621. 316.722,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1111143, кл. С 05 Р 1/66, 1984.1 пзйгшпепся апд Сопсго 1 БувСеща ОЗБА), 1968, В 12, р. 71-72. (54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГ ТОКА(57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в процессах (и том числе малоинерционных ), зависящих от энергопотребления от сети переменного тока, таких, как регулирование температуры малоинер,.801330624 ционных объектов, регулирование скорости электрохимического осаждения или травления и т.п. Изобретение позволяет повысить качество регулирования и обладает простотой для аппаратурной реализации средствами аналоговой вычислительной техники. Нагрузку к сети переменного тока подключают на время, кратное полупериоду сетевого напряжения, в момент времени й . (1 О, 1, 2,) перехода сетевого напряжения через нуль, когда выполнено условие 1. ( 1. К, где К - константа;(й) - интеграл отклонения от заданной величины некоторого параметра, характеризующего энергопотребление нагрузки от сети переменного тока. Таким параметром могут быть: модуль напряжения на нагрузке; выделяемая в нагрузке мощность и т.д. 1 ил.13306 К а 13 Т,30 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для импульсного регулирования энергопотребления от сети переменного тока, например, в электротермических установках и электротехнологии.Цель изобретения - повышение качества регулирования и снижение аппаратурных затрат на реализацию. 10Всякий раз, когда сетевое напряжение (Б ) переходит через нуль (т.е. в моменты времени с .), производят1анализ величины интеграла Ь( .) . Если1 Ь(п,. ) с К, то нагрузку не подключают 1 б к сети. Тогда в силу условия Ь(Е. )- И 1 -Ь(,)О, величина Ь(1) все более и более увеличивается и неизбежно при одном из очередных переходов сетевого напряжения через нуль наступает 20 такой момент времени С перехода сетевого напряжения через нуль, когда Ь(Т) 1 К. В этот момент времени производят подключение нагрузки к сети на время С . Далее в силу условия 25 Ь(к+ ) - Ь(С) с О величина интеграла Ь(с) в интервале времени от 1 до (С+ Г ) уменьшается. Если изменение величины интеграла Ь(Т) за данный промежуток временитаково, что в момент времени (г.+ ) величина Ь(г. + С) стала меньше величины К, т.е. Ь(с + 7 ) с К, то нагрузку отключают. Если все еще Ь(С+ 7) ), К, то нагрузку подключают к сети на еще один промежуток времени 7 . И так до тех пор, пока величина интеграла Ь не станет меньше К. Поскольку Ь(+ + 7) - Ь(е) с О, то неизбежно наступает такой момент времени перехода сетевого напряжения через нуль когда Ь(г. ) с К. В этот момент производят отключение нагрузки от сети. Далее процесс регулирования вновь повторяют в последовательности, описанной вьппе.На чертеже представлены временные диаграммы, иллюстрирующие предложенный способ регулирования энергопотребления.На чертеже обозначено: (С) прямоугольный импульс постоянной амплитуды с длительностью, равной времени подключения нагрузки к сети;7 - продолжительность времени однократного подключения нагрузки к сети, равная полупериоду сетевого напряжения; Ь - напряжение на нагрузке. 24 2Количество (Б) прошедших в нагрузку полупериодов сетевого напряжения за определенное достаточно длительное время Т пропорционально величине задающего параметра: где а - коэффициент пропорциональности.Поэтому энергопотребление (например, мощность, выделяемая в нагрузке) также пропорционально задающему параметру Б, однако зависит и от величины сопротивления нагрузки и напряжения сети. При постоянном сопротивлении нагрузки зависимость мощности от напряжения сети квадратична.Если в качестве параметраИ) выбрать модуль напряжения на нагрузке с соответствующим коэффициентом пропорциональности, то мощность по- прежнему будет пропорциональна задающему параметру Б, но от величины напряжения сети будет зависеть уже линейно, что снижает влияние величины напряжения сети на мощность, выделяемую в нагрузке.В качестве О н(С) можно выбрать и мощность, выделяемую в нагрузке. В этом случае мощность также пропорциональна задающему параметру Б 1(С), но не зависит ни от величины напряжения, ни от сопротивления нагрузки. Согласно предложенному способу регулирования импульсы сетевого напряжения, проходящие в нагрузку, автоматически располагаются во времени оптимально равномерно. Кроме того, для предложенного способа характерно быстрое реагирование на изменение величины задающего параметра (что иллюстрируется временными диаграммами), поскольку изменение регулирования происходит в первьп же момент времени перехода сетевого напряжения через нуль, следующий сразу после изменения величины задающего параметраУказанные преимущества позволяют расширить диапазон применения предложенного способа на область малоинерционных процессов, зависящих отэнергопотребления от сети переменноготока. К числу таких процессов относятся, например, регулирование температуры малоинерционного объекта, регулирование скорости электрохимического осаждения илн травления и т.п.24 Составитель В.БарановТехред В.Кадар Корректор И.Муска Редактор М, Дылын Заказ 3582/50 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э 33306Аналоговый характер вычислений интеграла Е(С) значительно упрощает аппаратурную реализацию предложенного способа, поскольку зти вычисления мозно просто выполнить средствами аналоговой вычислительной техники. 1ф о р м у,л а и э о б р е т е н и я Способ импульсного регулирования энергопотребления от сети переменного тока путем изменения числа подключений нагрузки к сети в момент пере" хода напряжения сети через нуль с продолжительностью каждого подключе" ния, кратной целому числу полупериодов сетевого напряжения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества регулирования и снижения аппаратурных затрат на реа" лизацию, подключение нагрузки к сети производят при выполнении условия где С - 1"й момент времени переходасетевого напряжения черезнуль (1 О, 1, 2,.)вК - константа;Е - функция, характеризующая отклонение энергопотребленияот заданной величины и определяемая выражениемь(е)0,(е) - 0(е) де,егде 0(й) - задающий параметр;9(й) - параметр, характериэующнй энергопотребление нагрузки от сети, такой,что 1.(й, + )-1.(Е,.) 0,если нагрузка подключенак сети на интервале времени от й, до (1; + т),и Ь(й;)"Ь(С) ) О, еслинагрузка на интервалевремени от Т; до ;ксети не подключена,- продолжительность единичного подключения нагрузкик сети.