Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик 1 и 1888268(51)м. Кл, Н 02 З 3/26 с присоединением заявки Лф тооударстееииый комитет(23)ПриоритетОпубликовано 07.12.81. Бюллетень,% 45 по делам изобретений и открытий(53) УДК В 213651 :621.316.7 (088,8) Дата опубликования описания 09.12.81(7 ) Заявитель 54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИИМНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Предлагаемоеизобретение является дополнительным по отношению к авт, св,699609 и предназначено для использования в автономных системах электросйаб. жения, например, в системах электрообору дования судов или самолетов, где мощность первичного многофазного источника соизмерима с мощностью несимметричной нагрузки, причем распределение нагрузки по . фазам может носить случайный характер.1 ОВ основном изобретении описан способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного напряжения, его регулиро 15 вания и симметрирования напряжений путем подгрузки фаз, когда стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаз и указанное симметрирование производят относительно указанного стабилизированного напряжения.В устройствах, реализующих способ - прототип, для достижения высокой статической точности симметрирования напря 2жений многофазного источника необходи мы высокие значения коэффициентов передач каналов управления подгрузочными элементами. При этом применение корректирующих цепей в каждом канале управления (благодаря жесткой структуре построения системы) обеспечивает требуемые запасы динамической, устойчивости. Длябольшинства потребителей качество электроэнергии, обеспеченное подобными системами регулирования, является удовлетворительным, Однако ряд потребителей (например, электронное оборудование), . предъявляют повйшенные требования не только к статическим показателям симметрирования, но и к динамическим, Эти потребители отличаются значительной чувствительностью к кратковременным отклонениям напряжения питания. Снижение вре. мени существования отклонений напряжений связано, однако, с увеличением быстродействия системы симметрирования, которое, в свою очередь, определяется, главным образом, инерционностью общего кон 888268тура регулирования напряжения (в электромашинных автономных источниках питания это инерционность контура обмотки возбуждения генератора), которая является весьма существенной. По этойпричине в устройствах по способу прототипа практически невозможно обеспечитьмалое время существования динамическихотклонений напряжений, что является недостатком способа. 16Целью дополнительного изобретенияявляется повышение динамических показателей симметрирования способа по основному авт, св.699609,Это достигается тем, что в исходномспособе стабилизации симметрии напряжений многофаэного источника переменноготока по авторскому свидетельству699609 дополнительно измеряют токинагрузки, формируют производные от величин измеренных токов и полученнымисигналами управляют подгрузкой фаэ,Таким образом, в предложенном спосо:бе, кроме измерения напряжений, стабилизации одного иэ них и симметрированиа ддругих путем под"рузки фаз, (что осуществляется со значительной инерционностью),осуществляют также измерение токов нагрузки с последующим дифференцированиеми использованием полученных сигналов,. Очевидно, что эти операции выполняютсяпрактически безинерционно так как постоянные времени в этом канале йесущественны.Последующая подача полученных сигналов непосредственно на входы каналовуправления подгрузочными элементамивследствие высокого быстродействия последних обеспечивает также достаточнобыструю отработку элементамиподгрузки4 Овозмущений в виде компенсирукнцих изменений тока подгрузки, в результате чегосущественно повышаются динамическиепоказатели симметрирования.На фиг. 1 изображена функциональнаяблок-схема системы стабилизации симметрии напряжений трехфазного источникапеременного тока; на фиг, 2 - зависимостинапряжений и токов элементов системы,поясняющие принцип ее действия.ЯК трехфазному источнику переменноготока 1, содержащему общий регуляторнапряжения 2, подключена несимметричнаянагрузка 3, Входы измерительных органовнапряжения 4-6 подключены к выходнымфазам источника А, В, С. Выходы элеменОтов 4-6 подключены на первые входы элементов сравнения 7-9, которые посредством усилителей 10-12 подсоединены ко вхопам подгрузочных элементов 13-15; Выходы подгрузочных элементов 13-15 подключены к выходным фазам источника. Последовательно с нагрузкой 2 включены первичные обмотки трансформаторов тока 16-18, являющихся датчиками тока. Вторичные обмотки трансформаторов тока посредством выпрямителей - фильтров 1 9- 21 подсоединены ко входам дифференцируюших элементов 22-24. Выходы элементов 22-24 подключены ко вторым входам элементов сравнения 7-9.Рабочие точки подгруэочных элементов при настройке симметрируюших устройств выбираютсч на середине линейной части их характеристик вход - выход (точка 25 на графике зависимости рабочего токаподгруэочного элемента от его тока управления Зр=Ю (Э) (см. фиг. 2, а). При набросе нагрузки в какой - либо фазе (появление тока нагрузки Э см.фиг, 2,б) на выходной (вторичной) обмотке трансформаторов тока 16-18 появляется переменное напряжение (пропорциональное величине этого тока), которое затем выпрямляется и сглаживается с помощью выпрямителей - фильтров 19-21 (появление выходного сигнала выпрямителя - фильтра приведено на фиг. 2,в). Далее это напряжение дифференцируется посредством элементов 22-24, в резуль тате чего на их выходах появляются остроконечные импульсы (см, фиг. 2, г). Импульсы подаются на входы элементов сравнения таким образом, чтобы положительный импульс, соответствующиймоменту появления нагрузкиприводил к закрытию соответствующего подгрузочного элемента 13-15 (закрытому состоянию подгрузочных элементов соответствует точка 26 на характеристике 3 р=Я 3 у) (на фиг, 2, а). Отрицательный импульс, соответствующий моменту сброса нагрузки, приводит 1 к открытию подгрузочного элемента (точка 27 на фиг, 2, а), Так как прохождение сигналов о измененияхтока нагрузки по контурам 16-19-22, 17-20-23 и 18-21-24 осуществляетсяс высоким быстродействием (постоянныефильтров на выводах выпрямителей 19-21 и постоянные обмотки управления подгрузочных элементов 13-15 невелики), то удается компенсировать достаточно быстро с помощью подгруэочных элементов 13-15 изменения тока нагрузки и тем самым повысить динамические показатели симметрирования.Положительный технико - экономический эффект, обусловленный предложением по заявке, определяется существенным повышением качества вырабатываемой электроэнергии за счет улучшения динами ческих показателей симметрироввния.Формула изобретенияСпособ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока по авторскому свидетельству699609, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения динамических показателей симметрирования, дополнительно измеряют токи нагрузки, формируют производные от величины измеренных токов и полученными сигналами управляют подгрузкой фаз.Источники информации,О принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССР699609, кл, Н 027 3/2, 1977.888268 Составитель Л. Дементьева Техред А, Савка Корректор О. Билак нецо едакто ПодписноССР 17 Тираж 678 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская