Компенсатор реактивной мощности

СОЮЗ СОВЕТСНИХсаимумепежРЕСПУБЛИК А 1 09) 01) 1)4 Н 02 Л 3/18 ОЛИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕНИ совокупность ичные обмотк.к. содематоров,соединень тра кот пер 2 ацвательно,чей подсоеКроме тогическая схвыходами осл к ные пос(088.8)идетельст 2 3 3/18, етельство о СССР1979.СССР ерсивный с компарат тор ток формир атель им онсаторе иедачи регуходит лиш ивной мощн ле ение относитс жет найти при лектропитания еньшение уров то достигаетс гулирующий ор ствия выполне органа 8 чае, есл тивности грузке н лизирует жения пр еличи нои на- стабито ти рузки, При п жение на емк ажени напря Форм исто литу аг8 ка сети. му, что ретного де ается это соидальнои. 5 ил. многоуровГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВВ(71) Андроповский авлогический институт(57) Изобреттехнике и моустановках эретения - ум инены к вход компенсатор а 3 с входам =х,х и у ик 4, компар апряжения 6 ов 7. В комп ффициента пепроии иэм35 40 45 50 кцииу =х, у =х," где х, и маемые с Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в установках электропитания.Цель изобретения - уменьшение уровня искажений тока сети.На фиг,1 приведена электрическая схема предложенного компенсатора реактивной мощности, на Фиг.2 - схема трансформаторно-ключевого регулирующего органа, являющегося составной частью регулирующего органа дискретного действия, на Фиг.3 - схема компаратора; на фиг,4 - схема Формирователя импульсов; на фиг,5 - временные диаграммы для основных .величин; а - напряжение 11, сети переменного тока, б - напряжение Г на выходе компаратора напряжения, в - тока в сети при индуктивной нагрузке, г напряжение Б, на выходе компаратора тока при индуктивной нагрузке, д - напряжения Б на выходе Формирователя импульсов при индуктивной нагруз ке, е - напряжения 11 на суммирующей входе реверсивного счетчика, х - токав сети при емкостной нагрузке, з - напряжения 11 на выходе компаратора тока при емкостной нагрузке, и - напряжения Б на выходе ФормироВателя импульсов при емкостной нагрузке, к - напряжения Б на вычитающем входе реверсивного счетчика. Компенсатор реактивной мощности содержит (Фиг. 1) регулирующий орган 1 дискретного действия, подключенный к первому зажиму сети переменного тока и соединенный параллельно с нагрузкой 2, каскадно соединенные логическая схема 3 и реверсивный счетчик 4, выходы которого подкпючены к управляющим входам регулирующего . органа дискретного действия, компаратор 5 тока, подключенный к второму зажиму сети переменного тока и соединенный последовательно с регулирующим органом дискретного действия, компаратор 6 напряжения, подключенный к зажимам сети переменного тока, и формирователь 7 импульсов, соединенный входом с выходом компаратора тока. Один вход логической схемы соединен с выходом компаратора напряжений, а второй вход - с выходом формирователя импульсов.Регулирующий орган дискретного действия выполнен многоуровневым. Он содержит трансформаторно-ключевой регулирующий орган 8, включенный по схеме вольтодобавки и подсоединенныйк конденсатору 9,Трансформаторно-ключевой регулирующий орган 8 (Фиг.2) содержит совокупность трансформаторов 9, вторичные обмотки которых соединеныпоследовательно, а первичные - посредством ключей 10 и 11 подсоединены к входным зажимам, Ключи 10 и 11выполнены на симметричных тиристорах.Управляющие входы х ключей 11 подсоединены к управляющим входам трансФорматорно-ключевого регулирующегооргана непосредственно, а ключей 10 -через логические инверторы 12.Числа витков трансформаторов 9выбраны таким образом, что коэффициент трансформации каждого последующего из них в два раза превышаеткоэффициент трансформации предыдущего. Управляющий сигнал х=х х,х, осуществляет подключениек сети переменного тока трансформаторов с номерами, соответствующиминомерам разрядов кода х, в которыхимеются сигналы "1". При этом устанавливаются коэффициенты передачитрансформаторно-ключевого регулирующего органа1 1 а(х,+2 х+2 х2 хп)ф где 1 с - коэффициент трансформации первого трансформатора,хх х - сигналы управляющегокода, принимающие значения "0" или "1".Возможно другое исполнение регулирующего органа дискретного действия. Трансформаторно-ключевой регулирующий орган может быть выполнен в виде одного трансформатора с секционированной вторичной обмоткой, числа витков в секциях которой кратны целой степени числа два, Возможно вообще бестрансформаторное исполнение, когда энергоемкий регулирующий орган дискретного действия выполнен в вида совокупности параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно соединенные конденсатор и управляющий ключ. Логическая схема 3 реа.гп-.зует фунг2Пф сни выходов формирователя им 13144пульсов и компаратора напряжения соответственно.С Компаратор тока 5 (фиг.3)содержит резистор 13, параллельно которому подключены входы компаратора 14. (фиг.4).Работа компенсатора реактивной мощности происходит следующим образом. При равенстве реактивной мощности нагрузки 2, имеющей индуктивный 10 характер, реактивной мощности регулирующего органа дискретного действия 1, имеющей емкостный характер, имеет место полная компенсация. При этом ток 1 совпадает по фазе с напряжением П.При изменении нагрузки, например, увеличения ее индуктивности возникает отставание токаот напряжения Ц, (фиг.5 а,б). Компаратор 6 напряже ния и компаратор 5 тока формируют напряжения П и 1) (фиг.5 г,б). Формиро" вателем 7 из наяряжения формируются импульсы 1), которые проходят через логическую схему 3, поступают на сум 25 мирующий вход реверсивного счетчика 4, изменяя код х и увеличивая коэффициент передачи К трансформаторноключевого регулирующего органа 8. При этом напряжение на конденсаторе 9 30 .У =(1+к) 0 (1+1 с) Ю возрастает, что приводит к увеличению уровня реактивной мощности. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не произойдет компенсация реактивной можности на- . 35 грузки.При уменьшении индуктивности нагрузки 2 происходит аналогичные процессы с той разницей, что логической схемой 3 формируются импульсы П ,по ступающие на вычитающий вход реверсивного счетчика 4. При этом, вследствие изменения кода происходит уменьшение напряжения на конденсаторе 9, а следовательно, и величины его ре активной мощности, Процесс уменьшения напряжения продолжается до тех 15 4пор, пока не наступит полная компенсация.В данном компенсаторе реактивной мощности изменение коэффициента передачи трансформаторно-ключевого регулирующего органа происходйт лишь в том случае, если изменяется величина индуктивности нагрузки. При постоянной нагрузке напряжение на емкости 9 стабилизируется по амплитуде. Форма напряжения при этом остается чисто синусоидальной. Синусоидальным является и ток.Таким образом, компенсатор реактивной мощности обладает меньшими искажениями тока, сети.Формула и э о б р е т е н и яКомпенсатор реактивной мощности, содержащий орган дискретного действия с выводами для подключения к зажиму сети переменного тока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения уровня искажения тока сети, он снабжен компаратором напряжения, компаратором тока, формирователем импульсов, реверсивным счетчиком и логической схемой, с входами х, и х, подключенными соответственно к формирователю импульсов и компаратору напряжения, и выходами у, и у , подключенными к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, причем логическая схема реализует функции у =х, х и у =хх выходы реверсивного счетчика подключены к управляющим входам регулирующего органа дискретного действия, который выполнен многоуровневым и соединен последовательно с компаратором тока, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, причем компаратор тока и компаратор напряжения подключены к выводам для подключения к зажимам сети переменного тока.1314415 8. 5 Составитель О.НаказнаТехред А.Кравчук Редактор М,Товти рректор Е.Рошко 216 53 За Тираж 619 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, РаушскаПодписноета СССРтийя наб д. 4