Устройство снижения обратных потоков энергии

Изобретение. относится к электротехнике, а именно к устройствам дляснижения,обратнык потоков энергииот потребителя в сеть с помощью ста 5тических вентильных устройств.Целью изобретения является устранение обратных потоков энергии в це-пях с несинусоидальными Формами токов и напряжений. 10. На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства на фиг. 2 -схема переключателя режимов работы,на Фиг. 3 " временные диаграммы мгновенных значений токов, напряжений и 15мощностей в системе генератор-нагрузка.Устройство содержит вентильныйпреобразователь 1 в виде четырех полностью управляемых ключевых коммутаторов 2-5 с двусторонней проводимос"тью, включенных по мостовой схеме, водну диагональ которой включен дроссель-реактор 6 и первый датчик 7 тока, а узлы второй диагонали подключе 25ны к генератору 8 и нагрузке 9, вто"рой датчик 10 тока, датчик 11 напряжения, три компаратора 12-14 и переключатель 15 режимов работы.Вход первого компаратора 12 подключен к выходу первого датчика 7тока, включенного в цепи дросселя6, а его выход соединен с первымвходом переключателя 15 режимов работы, на второй вход которого подается 35выход второго компаратора 13, входкоторого подключен к выходу датчика11 напряжения, параллельно включенного между генератором 8 и нагрузкой9, Вход третьего компаратора 14 под - 40ключен к выходу второго датчика 10тока, включенного в цепь нагрузки9, а его выход подключен к третьемувходу переключателя 15 режимов работы, Последний содержит дешифратор16 и четыре усилителя Формирователя17-20,В переключателе 15 режимов работы двоичный код, формируемый компараторами 12-14 через клеммы А, В и С, поступает на вход дешифратора 16, первый выход которого через усилители- формирователи 17 и 18 подключен,к управляющим электродам ключевых коммутаторов 2 и 3, а второй его выход через усилители-Формирователи 19 и 20 соединен с управляющими электродами ключевых коммутаторов 4 и 5.0 0 О 0 0 0 0 0 0 На Фиг. 3 показаны диаграммы (фигЗа) напряжения Бгенератора 8 и тока (с) нагрузки 9, диаграммы (фиг.Зб) мгновенной мощности Р,(С) нагруз"ки 9 диаграмма (фиг. Зв) токаф)дросселя 6, диаграмма (фиг. Зг) работы группы ключевых коммутаторов 2 и3; диаграмма (фиг. Зд) работы группыключевых коммутаторов 4 и 5 диаграмма (Фиг. Зе) тока 1 (й) генератора 8,диаграмма (фиг. Зж) мгновенной мощности Рг генератора 8.Устройство работает следующим образом,Датчики 7 и 10 тока и датчик 11напряжения формируют сигналы соответственно Ц, = Ы 1,1 р (С)1 01= М, 1(с) иЦ(е) о 40,(с), где еС;К, й О определяются конструкцией1датчиков. Эти сигналы поступают накомпараторы 12-14 соответственно,Компаратор 12 определяет моментывремени, когда мгновенное значениетока хдросселя 6 положительно,отрицательно или равно нулю. Сигналыс компаратора 12 поступают на клеммуА переключателя 15 режимов работы.Компаратор 13. определяет моментывремени, для которых мгновенное значение напряжения П (е) генератора 8положительно, отрицательно или равнонулю. Сигналы с компаратора 13 поступают на клемму В переключателя 15 режимов работы.Компаратор 14 определяет моментывремени, когда мгновенное значениетока (й) нагрузки 9 положительно,отрицательно или равно нулю. Выходные сигналы компаратора 14 поступаютна клемму С переключателя 15 режимовработы.Сигналы логической "1", поступающие через клеммы А, В и С с компараторов 12-14 на дешифратор 16, соответствуют нулевым значениям аналоговых величинтоков и напряжения, сигналы логического "0" - также нулевымзначениям. Таблица истинности работыдешифратора 16 имеет следующий видА В С К 1 К 2О00О50 0 11 1 1где знаки означают сохранение предыдущего состояния выходных клемм 1 О дешифратора 16, знаки "-" предполагают отсутствие таких входных кодов и соответствующих им аварийных режймов (аварийное отключение нагрузки 9 и аварийное отключение генератора 15 8),Сигналы логической "1" с клемм К 1 и К 2 дешифратора 16 через усилители- формирователи 17-20 отпирают полностью управляемые ключевые коммутаторы 20 2-5 соответственно, а сигналы логи" ческого "О" их запирают., При таком алгоритме работы переключателя 15 режимов работы существует шесть интервалов на периоде Т работы системы генератор 8 - нагрузка 9, в сечение которой подключено предлагаемое устройство (фиг. 3).На интвервале 1 (й,1) переключатель 15 режимов работы замыкает клю- ЗО чевые коммутаторы 2 и 3, обратный ток нагрузки 9, возникающий при разной полярности напряжения и тока на нагрузке 9, направляется в дроссель 6, тем самым снижается его поток в ге- нератор 8При достижении тока (с) нагрузка 9 нулевого значения переключатель 15 режимов работы в,соответст вии с описанным ранее алгоритмом, запирает ключевые коммутаторы 2 и 3 и отпирает ключевые коммутаторы 4 и 5Этот режим соответствует интервалу 11 (1 с) . На интервале 11 ток 45 д (с) за счет самоиндукции дросселя б возвращается в нагрузку 9, уменьшая при этом потребление токаИ) генератора 8. При уменьшении тока д (г.) дросселя 6 до нулевого значения переключатель 15 режимов работы отключает ключевые коммутаторы 4, 5 и нагрузка 9 потребляет полный ток 1,(С) генератора 8, Этот режим соответствует интервалу 111 (г,Сз) .При изменении полярности напряжения П (С) генератора 8 (момент ) процессы повторяются с учетом отрицательной полярности напряжения Бг(й),Формула изобретенияУстройство снижения обратных потоков энергии, содержащее вентильный преобразователь в виде четырех полностью управляемых ключевых коммутаторов с двусторонней проводимостью, включенных по мостовой схеме, в одну диагональ которой включен дроссельреактор, а узлы второй диагонали подключены к генератору и нагрузке. переключатель режимов работы, снабженный входами и выходами, причем его выходы подключены к управляющим электродам ключевых коммутаторов вентильного преобразователя, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения обратных потоков энергии в цепях с несинусоидальными формами токов и напряжений , в него введены два датчика тока, датчик напряжения и три компаратора, причем вход первого компаратора подключен к выходу первого датчика тока, включенного в цепь дросселя, а его выход соединен с первым входом переключателя режимов работы, к второму входу которого подключен выход второго компаратора; вход которого подключен .к выходу датчика напряжения, включенного параллельно между генератором и нагрузкой, вход третьего компаратора подключен к выходу второго датчика тока, включенного в цепь нагрузки, а его выход подключен к третьему входу переключателя режимов работы.1457062 Составитель Г.ДамскаяРедактор Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор Н;Коро еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Производственно-полигр Заказ 7559/52 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушскай наб., д, 4/5