Устройство для автоматического регулирования коэффициента мощности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСИРЕСПУБЛИК ВОИ (И)за С 05 Р 1/70ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1:ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 752301, кл. С 05 Р 1/70, 1978,2, Авторское свидетельство СССРУ 603972, кл. С 05 Р 1/70, 1975.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАМОЩНОСТИ, содержащее датчики .числаоборотов счетчиков активной и реактивной энергии, к выходам которыхподключены триггерные счетчики, триггер, цепь из двух последовательновключенных элементов задержки, выход которой соединен с входом установки нуля, триггерного счетчикареактивной энергии и триггера, элементы И, ИЛИ и блок переключениясекций конденсаторной батареи с реверсивным триггерным счетчиком, входыкоторого связаны с выходами элементов И, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения егобыстродействия, оно снабжено задатчиком, двумя регистрами, элементом И-НЕпричем выход датчика числа оборотов реактивной энергии соединен с входом первого элемента И, второй вход которого через элемент И-НЕ подключен к ввасодам реверсивного триггерного счетчика, инфориационным входам первого регистра и входам первого элемента ИЛИ, выход которого связан с входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу задатчика, вход которого соединен с выходом второго элеиента задержки, вход которого связан с входаии разрешения записи обоих регистраторов, информационные входы второго регистра подключены к выходам триггерного счетчика реактивной энергии и входутриггера, выход которого соединен с входом установки нуля реверсивного триггерного счетчика и входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу триггерного счет- р -; чика активной энергии, а выход связан с входом первого элемента задержки. 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е. с я тем, что, с целью удобства в эксплуатации, оно снабжено двумя индикаторами состояния, подключенными к выходам регистров.1 11084Изобретение относится к устройст- вам для регулирования коэффициента мощности электротехнических приемников с помощью конденсаторной батареи и может быть использовано для автоматиэации конденсаторных установок.Известно усгроиство для автоматического регулирования к коэффициента мощности, содержащее счетчики актив 10ной и реактивной энергии с датчиками числа оборотов, триггерные счетчики, подключенные к выходам соответствующих датчиков, логические элементы И и блок переключения секций конденсатбрной батареи с реверсивным триггерным счетчиком Г 13Однако известное устройство отличается недостаточным быстродействием из-за медленного изменения ко 20личества включенных секций конденсаторной батареи при выходе на режим и колебаниях коэффициента мощности, Отсутствие индикации текущего значения коэффициента мощности и количества включенных секций конденса,торной батареи, а также автоматического отключения конденсаторной батареи при снятии нагрузки создаютнеудобства в обслуживании.30Наиболее близким по технической,сущности к предложенному является устройство для автоматического регулирования коэффициента мощности, со содержащее счетчики активной и реактивной энергии с датчиками числа 5 оборотов, триггерные счетчики, подключенные к выходам соответствующих датчиков, триггер, цепь из двух последовательно включенных элементов за 40 держки, выход которой соединен с входами установки нуля триггерного счетчика реактивной энергии и триггера, элемента И, ИЛИ и блок переключения секций конденсаторной батареи с реверсивным триггерным счетчиком,45 входы которого связаны с выходами элементов И 23.Однако известное устройство не обладает достаточным быстродействием из-за переключения секций конденсаторной батареи при изменениях коэффициента мощности с минимальной скоростью (одна секция за цикл счета), Кроме того, устройство не позволяет судить о текущем значении коэффициента мощности и количестве включенных секций конденсаторной батареи, требует их ручного отключения при20снятии нагрузки, что создает неудобства в обслуживании.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и удобства егоэксплуатации.11 оставленная цель достигаетсятем, что в устройство для автоматического регулирования коэффициентамощности, содержащее датчики числаоборотов счетчиков активной и реактивной энергии, к выходам которыхподключены триггер, цепь из двухпоследовательно включенных элементовзадержки, выход которой соединен свходами установки нуля триггерногосчетчика реактивной энергии и триг 1гера, элементы И, ИЛИ и блок переключения секций конденсаторной батареи с реверсивным триггерным счетчиком, входы которого связаны с выходами элементов И, введены задатчик, два регистра и элемент И-НЕ,причем вЫход датчика числа оборотов.реактивной энергии соединен с входомпервого элемента И, второй вход которого через элемент И-НЕ подключенк выходам реверсивного триггерногосчетчика, информационным входам первого регистра и входам первого элемента ИЛИ, выход которого связан свходом второго элемента И, второйвход которого подключен к выходузадатчика, вход которого соединенс выходом второго элемента задержки,вход которого связан с входами разрешения записи обоих регистров аинформационные входы второго регистра подключены к выходам триггерного счетчика реактивной энергии ивходу триггера, выход которого соединен с входом установки нуля реверсивного триггерного счетчика ивходом второго элемента ИЛИ, второйвход которого подключен к выходутриггерного счетчика активной энер"гии, а выход связан с входом первогоэлемента задержки.Кроме того, с целью удобствав эксплуатации, устройство снабженодвумя индикаторами состояния,подключенными к выходам регистров. На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство для автоматического регулирования коэффициента мощности содержит датчик 1 числа оборотов электромеханического счетчика активной энергии, двоично-десятичныеУстройство работает следующим образом.При однотипных электромеханических счетчиках активной и реактивной энергии с одинаковым коэффициентом проПорциональности, коэффициент мощности определяется отношением числа импульсов, поступивших на триггерные счетчики реактивной и активной энергии за определенный промежуток времени. Если принять его равньм времени поступления десяти импульсов с датчика активной энергии, то число импульсов, поступивших с датчика 50 55 триггерные счетчики 3, 4, триггер 5,первый элемент ИЛИ 6, элементы задержки 7, 8, регистры 9, 10 с индикаторами состояния 11, 12, двоичныйреверсивный триггерный счетчик 13, 5элемент И-НЕ 14, второй элемент ИЛИ15, элементы И 16, 17, задатчик 18и блок 19 переключения секций конденсаторной батареи.Датчик числа оборотов 1 соединенс входом триггерного счетчика 3,выход которого подключен к входуэлемента ИЛИ 6, а выход последнегосоединен с входом цепи из последовательно устовленных элементов задержки 7 и 8. Выход элемента задержки 7 подключен к входам разрешениязаписи регистров 9 и 10, а выходэлемента задержки 8 подключен к входам установки нуля счетчика 4 и триггера 5, а также к входу задатчика 18,Датчик числа оборотов 2 связан свходами элемента И 16 и триггерногосчетчика 4, выходы которого подключены к информационным входам регистра 9, соединенного с индикатором состояния 11, а также к входу триггера 5,Выход триггера 5 соединен с вторымвходом элемента ИЛИ 6 и с входомустановки нуля реверсивного счетчика 13, выходы которого подключены кинформационным входам регистра 10,соединенного с индикатором состояния 12, а также к входам элементаИ-НЕ 14 и эл мента ИЛИ 15. Выход 35элемента И-НЕ 14 соединен с вторымвходом элемента И 16 выход которогоподключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 13. Выход элемента ИЛИ 15 соединен с входом элемента И 17, второй вход которогосвязан с выходом задртчика 18, Выходэлемента И 17 подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 13.45 реактивной энергии, даст численное значение Ьв сети за этот промежуток времени. Требуемая .величинаЬф устанавливается задатчиком.Триггерный счетчик 3 производит счет импульсов, поступивших с датчика 1. Импульсы с датчика 2 поступают на вход триггерного счетчика 4 и через элемент И 16 на суммирующий вход реверсивного триггерного счетчика 13, При поступлении 10-го импульса счетчик 3 переполняется и через элемент ИЛИ 6 запускает элемент задержки 7 и элемент задержки 8. По сигналу с выхода элемента задержки 7 происходит запись содержимого счетчика 4 и регистр 9 и счетчика 13 в регистр 10.Состояние регистра 9 отображается цифровым индикатором 11, по которому определяют текущее значение, а состояние регистра 10 - двоичным индикатором 12, по которому определяют количество включенных секций конденсаторной батареи. С выхода регистра 10 подается команда на включение необходимого числа секций конденсаторной батареи блока 19.Сигнал с выхода элемента задержки 8 сбрасывает счетчик 4 и триггер 5, а также запускает задатчик 18, вырабатывающий последовательность импульсов, число котопых равно 10 Я(у, Например, при Тс . = О, 2 задатчик 18 вырабатыьает два импульса. Время работы задатчика значительно меньше периода следования импульсов, поступающих с датчикаСчетчик 13 вычитает из своего содержимого заданное число импульсов Я д и цикл повторяется. Таким образом, количество включенных секций конденсаторной батареи определяется состоянием счетчика 13 в конце цикла счета и изменяется на величину Я Яъо. , т,е. обеспечивается включение или отключение группы секций сразу. Элемент И-НЕ 14 запрещает переполнение счетчика 13 при недостаточной мощности конденсаторной батареи. В этом случае индикатор 12 покажет, что конденсаторная батарея включена полностью, а индикатор 11 - величину сф , получаемую при данной мощности конденсаторной батареи.Элемент ИЛИ 15 через элемент И 17 запрещает вычитание счетчиком 13В результате триггерный счетчик 4 реактивной энергии переполняется и включает триггер 5. Сигнал с выхода; триггера 5 устанавливает счетчик 13 1 в нулевое. состояние и через элемент ИЛИ 6 запускает элементы задержки 7 й 8. При этом в регистр 10 записываются нули, что приводит к отключению всей секции конденсаторной батареи. После включения нагрузки устройство автоматически начинает новый цикл счета.,25 Повышение скорости изменения количества включенных секций конденсаторной батареи при резких колебаниях коэффициента мощности в сети достигается благодаря тому, что реверсивным триггернымсчетчиком обеспечивается групповое переключение секций конденсаторной батареи по зависимости ЗО 35 С,С +1 - состояния реверсивного триггерного счетчика, соответствующие началу и концу рабочего цикла, определяемого приходом 10-го импульса 45 на триггерный счетчик активной энергии; где импульсов, поступающих от задатчика18, при нулевом состоянии счетчика13. При резком отключении нагрузкив сети остается подключенной толькоконденсаторная батарея, Это приведет 5к тому, что импульсы с датчикасчетчика активной энергии не поступают, а с датчика 2 счетчика реактив.ной энергии поступают импульсы, свидетельствующие о емкостном характе Оре нагрузки. Йр - количество импульсов, выдаваемых задатчиком, соответстЬвующее 10% эьм.варьируемая величи на;91, - количество импульсов, поступивщихна реверсивный триггерный счетчик с датчика реактивной энергни за время рабочего цикла, соответствующее 10 х) фДля уменьшения коммутационныхпомех, вызываемых подключением секций конденсаторной батареи к сети,включение и отключение статическихконденсаторов .внутри каждой секциипроисходит не одновременно, а последовательно.При снятии нагрузки в сети секцииконденсаторной батареи остаютсяподключенными к сети, триггерный счетчик реактивной энергии переполняетсяи триггер, подключенный к его выходу,обеспечивает сброс реверсивноготриггерного счетчика и автоматическоеотключение всех секций конденсаторнойбатареи от сети,Введение в устройство задатчика,двух регистров и элемента И-НЕ повышает его быстродействия за счетбольшей скорости изменения количества включенных секций конденсаторнойбатареи при колебаниях коэффициентамощности в сети. Введение индикаторовпозволяет значительно быстрее выбратьоптимальную для данной сети мощностьконденсаторной батареи, что позволяет экономить электроэнергию. Автоматическое отключение конденсаторнойбатареи при снятии нагрузки и наличиеиндикации текущего значенияЬ) иколичества включенных секций конденсаторной батареи делает устройствоболее удобным в эксплуатации.1108420 Наказна Составител Техред А. Корректор А Тяско Редак олесник одписное., д. 4/5 Проектная, 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгор Заказ 58 б 3/33 Тираж 842 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб