Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока

ОП С ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикщ 699609 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. сви(22) Завалено 01.08 1)2510598/24-07 вки ЮН 02 Х 3/ исоединениемПриоритет -Опубликован Государственный комите СССР по делам изобретений и открытий.79.Бюллетень т 4 о 43 ата опубликования описания 27.11.79 Авторы изобретенЕ Масяг трицкий нешин и(71) 3 ль 54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЯ МНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА ПЕРЕМЕННОГО ТОК теых Предложенный способ стабилизации симметрирования напряЖений многофазного источника переменного тока пред" назначен для использования в автономных системах электроснабжения, например, в системах электрооборудования судов или самолетов, где мощность пер вичного многофаэного источника соизмерима с мощностью несимметричной нагрузки, причем распределение нагрузки по фазам может носить случайный характер.Извес н способ стабилизации симметрии в одных напряжений многофазных источников переменного тока с использованием подгрузочных элементов ИНаиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ стабилизации симметрии напряжений многофазного переменного тока с несимметричной нагрузкой путем йзмерения линейного напряжения его регулирования и симметрирования напряжения путем подгруэки фаз 2.Недостатком известного способа является низкая точность симметрирования, случайность характера распре" деления погрешностей стабилизации и сложность перестройки эа-. ровня стабилизации напряжепо фазамданного уний.Цель изобретения - повышение точности стабилизации напряжений системы симметрирования беэ потери ее устойчивости и детермированный характер распределения погрешностей стабилизации напряжений по фазам внезависимости от случайного характеранесимметричной нагрузки, а также упрощение перестройки заданного уровнястабилизации напряжений в процессеэксплуатации системы симметрирования.15 Поставленная цель достигается тем,что согласно стабилизации симметриинапряжений многофазного источникапеременного тока с несимметричнойнагрузкой путем измерения линейного 20 напряжения стабилизируют на заданномуровне напряжение одной из фаэ и указанное симметрирование производят относительно указанного стабилизированного напряжения.25 На чертеже представлена функциональ 1ная блок-схема системы стабилизатщисимметрирования напряжений трехфазного источника переменного тока.К трехфаэному источнику переменно го тока 1 с его выходными фазами А,В, С подключена несимметричная нагруз - ка 2. В статическом установившемся режиме работы, в соответствии с предлагаемым способом, линейное напряжение фазы А-В измеряется измерительным органом 3, выходной сигнал которого, пропорциональный отклонению линейного напряжения в этой контролируемой фазе от заданного уровня, подают,на общий регулятор напряжения 4В результате действия этого замкнутого контура регулирования напряжение в контролируемой Фазе А-В стабилизируется на заданном уровне с относительно малой погрешностью (например, 0,1), определяемой в общем случае соотношением:15дА-В Ргде1 Ф КрньА-В Р - отклонение (ошибка) линейного напряжения А-В от заданно,го уровня без учета действиярегулятора 4;Крн - коэффициент усиления разомкнутого контура общего регулятора напряжений источника(звеньев 1-3-4 по блок-схеме) 25Одновременно модули линейных напря-.жений всех.фаэ попарно сравниваютсямежду собой, что условно показано начертеже уставкой трех дифференциальныхэлементов сравнения линейных напряже,ний в блоке 5, являющемся по существу датчиком асимметрии,.Выходные сигналы блока 5 поступают далее как сигналы пофаэных ошибок симметрированияна промежуточные усилители мощностью 356, 7, 8, оснащенные в общем случаединамическими цепями последовательнойи параллельной коррекции для обеспечения устойчивости каналЬв симметрирования системы при ее повышенной 40статической точности. Выходные скорректированные сигналы промежуточныхусилителей поступают далее на управление силовыми элементами пофазныхподгрузочных Устройств 9, 10, 11, осу.45ществляющих выравнивание (симметрирование) линейных напряжений другихдвух фаз (В-С и С-А) относительно стабилизированного общим регулятором напряжения 3-4 линейного напряженияконтролируемой фазы А-В. В общем случае погрешности стабилизации напряжений в фазах В-С и С-А относительнозаданного уровня будут большимигде дВС Р и дСА Р - отклонения (ошибки) этих линейных напряжений 65 без учета действия каналов симметрирования (блоков 5-11);К (ВС) и К(СА) - коэффициентыусиления разомкнутых каналов симметрирующего устройства (звеньев 5-11 с учетом действия регулятора 4) .Таким образом, измерение линейных напряжений в отличие от прототипа осуществляют только по одной фазе питающего источника, подключая к ней измерительный орган повышенной точностии сТабильности.Подавая затем выходной сигнал этого измерительного органа на вход общего регулятора напряжений многофазного источника, стабйлизируют линейное напряжение в этой контролируемой фазе на заданном уровне с высокой степенью точности (например, +0,1) .При этом устраняются составляющие погрешности, имеющие место в известном способе-прототипе и связанные в нем со случайным подключением общего регулятора напряжений к одному из измерительных его органов, измеряющих все линейные напряжения источника, а также обусловленные работой устройства сравнения и переключения выходных сигналов измерительных органов. Кроме того, наличие у источника контролируемой фазы с высокой степенью точности стабилизации напряжения практически важно, поскольку позволяет подключать именно к этой фазе однофазные нагрузки с высокими требованиями относительно стабильности питающего напряжения.Одновременно напряжения в других фазах питающего источника симметрируются относительно стабилизированного напряжения в контрольной фазе с помощью подгрузочных устройств реактивного типа, т.е, выравниваются относительно заданного уровня с точностью (например, +0,5), меньшей, чем у напряжения в контролируемойфазе ввиду дополнительных погрешнос тей вносимых статическими каналами регулирования симметрии, воздействую щих на управляемые подгрузочные устройства. Тем не менее, точность стабилизации напряжЕний по этим фазам потенциально может быть выше, чем всистеме с переключающимся регуляторомнапряжений по способу прототипа, так как по предлагаемому способу реализуется система с жесткой структурнойсхемой автоматического регулирования,позволяющая более просто и доступно обеспечивать необходимые запасы ее динамической устойчивости при повышении величины статических коэффициентов передач регулирующих каналов.Для управления подгрузочными устройствами предлагается испольэовать сигналы ошибок симметрирования,получаемые путем попарного сравнивания модулей линейных напряжений всех фаз источника по их среднему или действующему значению,Поскольку при таком попарном сравнении задающим эталонным сигналомявляется напряжение контролируемойфазы, стабилизированное общим регулятором напряжения, то существенноупрощается задача перестройки задан- ного уровня стабилизации напряженийисточники в процессе его эксплуатации 15осуществляемая простым измерениемустановки измерительного органа контрольной фазы, воздействующего на общий регулятор и всю систему симметри рования.В отличии от прототипа с его случайными характером распределения погрешностей по Фазам предлагаемый способ обеспечивает определенный (детерминированный) характер распределения ошибок точности стабилизации чапряжений источника по всем его Фазам,причем с наибольшей точностью стабилизируется напряжение контролируемой фазы (А-В на чертеже) и с мечьшей - напряжения других фаз, непосредственно не попадающие в контурдействия общего регулятора 3-4 и связанные с ним косвенным путем. Приэтом максимальная величина погрешности, обеспечиваемая системой стабилизации симметрии по предлагаемомуспособу, потенциально может быть сде-.лана существенно меньшей, чем в аналогичной системе, использующей способ прототипа, так как, во-первых,устраняется составляющая погрешность,обусловленная переключением входнойцепи общего,регуляторанапряженийпо способу прототипа с выхода одного на выход другого измерительного 45органа напряжения (которые, естест.венно, не могут быть идентичнйми);а во-вторых, предлагаемое построениесистемы стабилизацйи симметрии, характеризующееся жесткой структурнойсхемой автоматического регулирования,позволяет более просто решать задачуобеспечения устойчивости системы приповышении ее статической точности(в отличии от системы стабилизации поспособу прототипа с ее переменнойпереключающей структурой),Кроме того, существенно упрощается Настройка системы стабилизациисимметрии на заданный уровень стаби"лиэации линейных напряжений (или егоперестройка в процессе эксплуатации),осуществляемая простым изменениемуставки измерительного органа 3 навходе общего регулятора напряжений 4.Технико-экономический эффект обусловлен существенным повышением качества вырабатываемой электроэнергии засчет увеличения точности стабилизациисимметрирования выходных линейных напряжений многофазного источника приего несимметричной нагрузке и упрощением перестройки и переналадки системы стабилизации симметрии напряжениймногофазного источника относительнозаданных (+5%) отклонений от номи,нального значения.Формула изобретенияСпособ стабилизацйи симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного напряжения, его регулирования и симметрирования напряжения путем подгрузки Фаз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности симметрирования, устранения случай- ного характера распределения погрешностей стабилизации по фазам и упрощения перестройки заданного уровня стабилизации напряжений, стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаэ и укаэанное симметрирование производят относительно указательного стабилизированного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 2372249, кл. Н 02 У 3/26, 1967.2. Авторское свидетельство СССР 9 248787, кл. С 05 Р 1/58, 1967.каз илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проек 886/2 ЦН и 113035Тираж 85 ПИ Государ делам изоб Москва, ЖПодписноевенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб д. 4/5