Устройство для симметрирования трехфазных несимметричных нагрузок с изменяющимися во времени параметрами

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 091 бВ 4 Н 0 Й НОМИТЕТ ССТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОСУДАРС ТВЕНПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛЬСТВУ САН СИОМ С ИММЕТ РИРОВАНИЯ РИЧНЫХ НАГРУЗОК ВРЕМЕНИ ПАРАМЕТ( 54) УСТРОЙСТВОТРЕХФАЗНЫХ НЕСИММЕС ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯРАМИ с- д ф(71) Институт электродинамики АН УССР(72) А,К. Шидловский, А.Д. Музыченк Г.А. Москаленко, А.П. Трофименко, А.В Долгинцев, В.В. Алексеенко, В.Т. Третьяк, А.В. Козлов, А,В. Зощенко, В.Я. Майер и Е.В. Беляева (53) 621.316.761,21 ( 088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 920959, кл. Н 02 1 3/26, 1981.Авторское свидетельство СССР У 964853, кл. Н 02 7 3/26, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1130948, кл. Н 02 Т 3/26, 1983.( 57) Изобретение относится к области электротехники, Цель изобретения - повьпдение качества симметрирования путем увеличения быстродействия. С датчика 2 линейных напряжений один сигнал, пропорциональный напряжению 11 , подается на первый вход умножи- Ителя ( У) 5, а другой - ц - на У 6. На другие входы этих У подаются сигналы, пропорциональные линейным токам 1 и 1, с датчиков 3 токов. По тоянные составляющие полученных сиг налов отфильтровываются фильтрами(2) с нс 7, 8, а переменные суммируются сумматором (С) 9. С датчика опорного напряжения сигнал, пропорциональный напряжению, стабилизируетсяАстабилизатором 10 амплитуды, с выхо" дом которого соединены оба входа У 11. Фильтр 12 пропускает переменный сигнал двойной частоты, который подается на вход фаэовращателя 14 на 7/2 и первые входы У 15, 18. С выхода фазовращателя сигнал поступает на первые входы У 16, 17. С выхода С 9 сигнал. двойной частоты поступает на вторые входы У 15, 17 и на вход фаэовращателя 13 на Т/2,. На выходе 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфазных электрических сетях для симметрирования напряжений при не- симметрии, вызванной подключением трехфаэных несимметричных нагрузок с параметрами, изменяющимися во времени.Цель изобретения - повышение качества симметрирования путем увеличения быстродействия устройства.На фиг.приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - совмещенная диаграмма токов обратной последовательности.Устройство содержит трехфазную несимметричную нагрузку 1, параметры которой изменяются во времени, датчик 2 линейных напряжений, датчик 3 токов, датчик 4 опорного напряжения. Все элементы подключены к трехфазной сети. Блок-схему можно условно разбить на три функциональные части: блок выделения действительной и мнимой составляющей пульсирующей мощности; блок преобразования, блок управления, исполнительный орган,Блок выделения действительной и мнимой составляющей пульсирующей мощности включает в себя датчик 2 линейных напряжений, датчик 3 токов, датчик 4 опорного напряжения, умножители 5 и 6, фильтры 7 и 8 постоянной составляющей сигнала, сумматор 9, стабилизатор 10 амплитуды опорного С 20 сигнал пропорционален действительной части пульсирующей мощности.Выходы У 17 и У 18 через инвертор19 подключены к С 21, на выходе которого сигнал пропорционален мнимойчасти пульсирующей мощности. С помощью делителей 22, 24, 25, инвер"тора 26, С 27, 28, инверторов 23,26 получают сигналы управления, поступающие на вход блоков управления29, 30, 31, которые формируют сигналдля управления элементов исполнительного органа 32. Быстродействие повышается эа счет использования блоковс высоким быстродействием. 2 ил,2напряжения, уможитель 11, фильтр 12постоянной составляющей сигнала, фазовращатели 13 и 14 на ЧГ/2, умножители 15-18 аналоговых сигналов, ин 5 вертор 19, сумматоры 20 и 21.Блок преобразования содержит делитель 22 инвертор 23, делители 24и 25, инвертор 26, сумматоры 27 и 28,Блок управления включает в себяблоки 29-31 управления, которые подключены к реактивным элементам исполнительного органа 32, присоединенного к трехфазной сети.Работа устройства основана .а реализации аналитических зависг .остеймежду пульсирующей мощностью в сети,обусловленной нагрузкой, и параметрами элементов исполнительного органа.Система уравнений, описывающаярежим в сети, записывается следующимобразом:ь 62АВЕ + Ь Е +ВССдБ +Б =03 1288В уравнениях (2) присутствуют действительные и мнимая часть пульсирующей мощности. Выразим пульсирующую мощность, обусловленную нагрузкой, через линейные напряжения, например 11, и Б, и линейные токи, например Ю и 1 , при условии, чтосфось действительных чисел совпадает с направлением фазного напряжения, например, в Фазе А.ЮРазложим переменную составляющую пульсирующей мощности И на дейстсвительную и мнимую части при принятой системе координат(3) 25Принцип работы устройства основан на реализации аналитических зависимостей (2) с помощью выражения (3),Устройство работает следующим образом. ЗОС датчика 2 линейных напряжений . один сигнал, пропорциональный напряжению Ц подается на первый вход умножителя 5 аналоговых сигналов (далее умножителя), а другой - пасв умножителя 6.,На другие входы этих умножителей подаются сигналы пропорциональные линейным токам 1 в и 1 с датчика 3 токов Перемноженйый сйгнал имеет постоянную и переменную (двойной частоты) составляющие. Постоянные составляющие отфильтровываются Фильтрами 7 и 8 постоянной составляющей сигнала (далее фильтр), например с помощью конденсаторов, а переменные суммируются сумматором 9.С датчика 4 опорного напряжения сигнал, пропорциональный фазному напряжению 11, подается на вход стабилизатора 10 амплитуды опорного напряжения, с выходом которого соединены оба входа умножителя 11. Сигналиа выходе упомянутого умножителя имеет также йостоянную и переменную (двойной частоты) составляющие. Фильтр 12 постоянной составляющей,55 соединенный с выходом умножителя 11, пропускает переменный сигнал двойной частоты, который подается на 820 4вход фаэовращателя 14 на й /2 и первые входы умножитепей 15 и 18. С выхода упомянутого фазовращателя сигнал поступает на первые входы умножителей 16 и 17.С выхода сумматора 9 переменныйсигнал двойной частоты поступает навторые входы умножителей 5 и 17 ина вход Фазовращателя 13 на ц /2,выход которого соединен с вторымивходами умножителей 16 и 18, Выходыумножителей 15 и 16 подключены квходу сумматора 20, на выходе которого сигнал пропорционален действительной части пульсирующей мощности.Выходы умножителей 17 и 8 черезинвертор 19 подключены к сумматору21, на выходе которого сигнал пропорционален мнимой части пульсирующеймощности,Выход сумматора 20 соединен свходом делителя 22, который уменьшает сигнал, пропорциональный БеИ в.3 раз, с выхода этого делителя сигнал поступает на один вход сумматора27 и на вход инвертора 23, выход которого подключен к одному входу сумматора 28.Выход сумматора 21 подключен квходу делителя 24, где сигнал, пропорциональный ЛпИ, уменьшается в2/3 раз, и входу инвертора 26, выход которого соединен с входами сумматоров 27 и 28,Такач образом, на выходе сумматора 27 сигнал пропорционален выражеГЗ ВеИ, - ЛпИснию -- - - , а на выходе сум 3- ГЗВеИ, - ЛйИсматора 283На выходе делителя 24 сигнал пропорционален2-ЛаИ . Сигналы от сумматоров 27 и 28и делителя 24 поступают на вход блоков 29-31 управления. Эти блоки формируют сигнал для управления реактивной мощностью элементов исполнительного органа 32, Реактивные элементыисполнительного органа 32 подключенымежду Фазами сети и компенсируют токи обратной последовательности, выз ванные подключением трехфаэной несимметричной нагрузки 1, параметрыкоторой изменяются во времени.В устройстве имеются фильтры постоянной составляющей сигнала (емкости), однако они выполняют не функциисглаживания напряжения, а фильтрации5 2888 от переменной, которая используется для управления исполнительным органом симметрирующего устройства. Быстродействие этих фильтров высоко (О,О мс),5Общее быстродействие устройства - не более половины периода сети. 20 амплитуды опорного напряжения подключен к входам третьего двухвходового умножителя аналоговых сигналов, соединенного с входом третьего фильтра постоянной составляющей сигнала, выход первого двухвходового сумматора подключен квходу первого фаэовращателя и к первым входам четвертого и пятого двухвходовых умножителей аналоговых сйгналов, выход первого Фаэовращателя подключен к первым входам шестого и седьмого двухвходовых умножителей аналоговых сигналов, выход третьего фильтра постоянной составляющей сигнала соединен с вторыми входами четвертого и седьмого двухвходовых умножителей аналоговых сигналов и через второй Фазовращатель - с вторыми входами пятого и шестого двухвходовых умножителей аналоговых сигналов, выходы четвертого и шестого двухвходовых умножителей аналоговых сигналов присоединены к входам второго двухвходового сумматора, выход седьмого двухвходового умножителя аналоговых сигналов через первый инвертор подключен к первому входу третьего двухвходового сумматора, к второму входу которого подключен выход пятого двухвходового умножителя аналоговых сигналов, выход второго двухвходового сумматора через первый делитель соединен с первым входом четвертого двухвходового сумматора и входом второго инвертора, подключенного к первому входу пятого двухвходового сумматора, выход третьего двухвходового сумматора через второй делитель и через третий инвертор соединен соответственно с входом второго блока управления и входом третьего делителя, подключенного к вторым входам четвертого и пятого двухвходовых сумматоров, выходы которых соединены соответственно с входами первого и третьего блоков управления формула, изобретения Устройство для сьвметрирования Ю трехфазных несимметричных нагрузок с изменяющимися во времени параметрами, содержащее датчик линейных токов, датчик линейных напряжений, два двухвходовых умножителя аналоговых сигналов, первые вхбды которых соединены соответственно с двумя выходами датчика линейных токов, а вторые входы - с двумя выходами датчика линейных напряжений, двухвходовый сумматор, а также испблнительный орган, выполненный на регулируемых многосекционных конденсаторных батареях, соединенных в треугольник, и имеющий три блока управ 25 ления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества симметрирования путем увеличения быстродействия устройства, оно дополнительно снабжено датчиком опорного напряжения, стабилизатором амплитуды опорного напряжения, двумя Фаэовращателями, пятью двухвходовыми умножителями аналоговых сигналов, четырьмя двухвходовыми сумматорами, 35 тремя инверторами, тремя фильтрами постоянной составляющей сигнала, тремя делителями, тремя блоками управления, при этом выходы первого и второго двухвходовых умножителей ф аналоговьп, сигналов соответственно через первый и второй Фильтры постоянной составляющей сигнала подключены к входам первого двухвходового сумматора, входы датчика опорного напряжения подключены к трехфаэной сети, а выход через стабилизатор1288820 Составитель И. МирошниковТехред И.Попович Корректор Л. Пата актор С. Патрушева Заказ 7819 Подписноеета СССР по 1130