Устройство для регулирования переменного напряжения

(51)4 Н 02 М 5/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ство СССР5/257, .1982ГУЛИРОВАНИЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относиловой преобразовател ится к област ьной техники,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Новосибирский электротехнический институт(56) Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники. - М.: Высшая школа, 1980, с. 168.Авторское свидетельУ 1128350, кл. Н 02 М 801317602 А 1 Цель изобретения - улучшение энергетических показателей. Регулирование напряжения на нагрузке осуществляют изменением напряжения задания на первом входе сумматора 7. Сигнал сумматора 7 влияет на фазу сигнала с выхода задающего генератора 6, который задает фазовый сдвиг между. входным напряжением и напряжением на выходе инвертора 4. Значение фазового сдвига определяет величину активной мощности инвертора 4 и величину напряжения на нагрузке 3. Индикатор фазы 9 обеспечивает работу устройства с положительным фазовым сдвигомза счет чего достигается положительный эффект, 3 ил.13Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования и стабилизации переменного напряжения.Цель изобретения - улучшение энергетических показателей путем повьппения устойчивости инвертора.На фиг. представлена блок-схема устройства для регулирования переменного напряжения; на фиг.2 - блоксхема индикатора фазы; на фиг.З принципиальная схема регулирующего органа.Устройство (фиг,1) содержит источник 1 переменного напряжения (сеть), входной вывод 2, нагрузку, 3, регулирующий орган в виде инвертора (И) 4, блок 5 импульсно-фазового управления (ИФУ), задающий генератор (ЗГ) б, сумматор (С) 7, датчик (Д) 8 напряжения первой гармоники и индикатор 9 фазы (ИФ).Блок 5 ИФУ реализует способ вертикального управления путем выработки импульсов управления по моментам сравнения задающего синусоидального напряжения, поступающего от ЗГ 6, с треугольным напряжением, вырабатываемым в блоке 5 ИФУ.ИФ 9 (фиг,2) содержит блок 10 измерения фаз (БИФ) напряжением сети и выходным напряжением и ограничитель 11 полярности (ОП) вьгходного сигнала ИФУ, который включен параллельно входу БИФ 10.7602 5 го 15 20 25 30 35 2Напряжение И 4 (его первая гармоника) должно быть сдвинуто на 90 зл. град. по отношению к току нагрузки, так какв звене постоянного токаИ 4 нет активного источника постоянного напряжения, а есть только заряженный конденсатор 20 и, следовательно, невозможны ни потребление, ни отдачаактивной мощности инверторам, т.е. И 4 работает в режиме источника реактивной мощности. Дальнейшее приближение формы напряжения инвертора к синусоидальной можно обеспечить использованием фильтра на выходе инвертора,Однако в реальной схеме из-за наличия потерь активной мощности конденсатор 20 стремится разрядиться, идля стабилизации напряжения на немпотери можно покрыть за счет потребления из сети переменного тока равной активной мощности путем введения небольшого фазового сдвигамеждунапряжением инвертора Еи и напряжением сети, В результате ток инвертора будет содержать необходимую активную составляющую, причем величинаактивной составляющей тока определяет уровень напряжения на емкостифильтра, которое, в свою очередь,влияет на вепичину напряжения инвертора, а следовательно, и напряжениена нагрузке. При подключении данногоустройства к сети переменного напряжения угол сдвига между напряжениемсети и напряжением инвертора может быть как положительным, так и отрицательным. Положительное значение углаИ 4 (фиг.З) состоит из четырех полностью управляемых вентилей 12- 15, четырех обратных диодов 16-19 и фильтрового конденсатора 20 в цепи постоянного напряжения инвертора.Устройство работает следующим образом. И 4 формирует на своих выводах переменного тока напряжение Е. Зто обеспечивается при подаче в блок 5 ИФУ синусоидального напряжения от ЗГ 6. В блоке 5 ИФУ это напряжение сравнивается с треугольным напряжением, вырабатываемым в блоке 5 ИФУ, и по моментам совпадения вырабатываются импульсы управления на полностью управляемые вентили 12-15. Полностью управляемые вентили 12-15 совместно с обратными диодами 16-19 формируют широтно-модулированное напряжение. 40 45 50 55 не допустимо для работы устройствадля регулирования переменного напряжения, так как при этом активнаясоставляющая первичного тока сдвинута относительно напряжения сети на180Чтобы исключить такую ситуацию,введен ИФ 9, который работает следующим образом. БИФ 10 измеряет сдвигфаз между напряжением сети и выходным напряжением инвертора, Когдасдвиг фаз больше нуля, то разностьсигнала, пропорционального сдвигуфаз, и сигнала с выхода ОП 11 поступает на третий вход С 7, что приводит к увеличению сигнала задания навыходе С 7 и, соответственно, росту фазы напряжения инвертора до тех пор,пока она не превысит фазу напряжениясети. В этом случае на выходе Иф 9 сигнал равен О. При этом Иф 9 не окаэывает никакого влияния на работуустройства,3176 20изобретения Формула Устройство для регулирования переменного напряжения, содержащее регулирующий орган, включенный между 25 входным и выходным выводами, блок импульсно-фазового управления, выход которого соединен с входом управле 3Рассмотрим режим регулированиянапряжения на нагрузке.Регулировать напряжение на нагрузке можно изменением напряжения задания. При его изменении (увеличении)на выходе С 7 увеличивается сигналошибки, который приводит к росту фазы модулирующего сигнала. Это вызывает рост угла ц, а следовательно,рост активной мощности, потребляемой 10инвертором на покрытие потерь, и установление баланса активной мощностипри большом значении напряжения наконденсаторе 20, что означает увеличение напряжения инвертора и, следовательно, напряжения на нагрузке, которое соответствует вновь установленному значению напряжения задания навходе С 7,02 4ния регулирующего органа, сумматор, первый вход которого связан с источником опорного напряжения, датчик амплитуды первой гармоники и задающий генератор, при этом регулирующий орган выполнен в виде инвертора с обратными диодами и конденсатором, включенным в цепь постоянного тока инвертора, выводы переменного тока которого включены в силовую цепь, датчик амплитуды первой гармоники включен между выходным выводом и вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом управления фазой задающего генератора, выход которого соединен с входом блока импульсно- фазового управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путемовышения устойчивости инвертора, оно снабжено индикатором фазы, а сумматор выполнен трехвходовым, при этом выход индикатора фазы соединен с третьим входом сумматора, а вход подключен между входным и выходным выводами, кроме того, задающий генератор выполнен нерегулируемым по напряжению.1317602 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А.ОгарЗаказ 2431/52 Составитель В.Руденский Техред И, Ходанич Корректор И.Муска Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5