Устройство для повышения качества напряжения многофазной сети переменного тока

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вторичных источниках электропитания , к которым предъявляются повышенные требования по качеству выходного напряжения. Цель изобретения - повышение эффективности симметрирования многофазных сетевых напряжений . При увеличении напряжения на одной из фаз, например на фазе А, на выходе двух интеграторов 15 и 17, на входы которых через диоды 18, 20, 21, 23 поданы линейные напряжения, соответствующие этому фазному напряжению , появляется постоянная составляющая отрицательной и положительной полярности, изменяющая коэффициенты усиления усилителей 10 и 12. Это приводит к изменению результирующей емкости фильтров соответствующих Двух фаз, что вызывает изменение тока, проi протекающего через дроссели I и 3, установленные в фазах, падение напря (Л жения на которых уменьщает напряжение в фазе А и увеличивает в фазе С. Последнее вызывает изменение постоянной составляющей отрицательной полярности на выходе интегратора 16, что приводит к повьпиению напряжения на фазе В и симметрии фазных напряжений.. 2 ил. SH

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„1262626

А1 (51)4 Н 02,1 3/26 Н 02 М 1 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.г",. <, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -, H АBTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВБШ1ЕНИЯ КАЧЕ—

СТВА НАПРЯЖЕНИЯ МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вторичных источниках электропитания, к которым предъявляются повышенные требования но качеству выходного напряжения. Цель изобрете(2l) 3712880/24-07 (22) 05,01.84 (46) О?.10.86. Бюл. У 37 (71) Николаевский кораблестроительный институт (72) В.М. Рябенький, Г.В. Павлов и А.Н. Пусев (53) 621.316.761.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 542293, кл. Н 02 J 3/26, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 630718, кл. Н 02 М 1/12, !976.

Писарев А.Л., Деткин Л.II. Управ— ление тиристорными преобразователями.-M. Энергия, 1975, с. 150. ния — повышение эффективности симметрирования многофазных сетевых напряжений. При увеличении напряжения на одной из фаз, например на фазе А, на выходе двух интеграторов 15 и 17, на входы которых через диоды 18, 20, 21, 23 поданы линейные напряжения, соответствующие этому фазному напряжению, появляется постоянная составляющая отрицательной и положительной полярности, изменяющая коэффициенты усиления усилителей 10 и 12. Это приводит к изменению результирующей емкости фильтров соответствующих двух фаз, что вызывает изменение тока, пропротекаюшего через дросселн I и 3, 2 установленные в фазах, падение напря.— жения на которых уменьшает напряжениев фазе А и увеличивает в фазе С. Последнее вызывает изменение постоянной составляющей отрицательной полярности на выходе интегратора 16, что приводит к повышению напряжения на фазе В и симметрии фазных напряжений;) ..

2 ил.

126?626

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания, которым предъявляются повышенные требования по качеству выходного напряжения, в частности может быть использовано в качестве сетевого фильтра синхронных систем управления преобразователями.

Цель изобретения — повышение эффективности симметрирования многофаэных сетевых напряжений.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит последовательно в соответствующие фазы несимметричной сети включенные дрос— сели 1-3, к выходам которых подключены конденсаторы 4-6 Г-образных LCфильтров, соединенные в звезду. До.полнительные конденсаторы 7-9 подключены к фазам сети и выходам усилителей 10-12 с регулируемыми по входам 13 коэффициентам и усиления. Входы 14 каждого усилителя подключены к соответствующей фазе сети. Входы 13 усилителей подключены к выходам соответствующих интеграторов 15-!7, первые входы которых подсоединены соответственно к фазам А, В, С через диоды 18-20, включенные в прямом направлении, а вторые — через диоды

21-23,включенные в обратном направлении, к выходу фильтра последующей фазы.

Работа устройства иллюстрируется диаграммами, приведенными на фиг. 2.

Несимметричные напряжения ид, 11 и проходят через Г-образные 1,Сфильтры, состоящие из дросселей 1-3 и конденсаторов 4-6. При разбросах параметров дросселей 1-3 и конденсаторов 4-6 токи, протекающие через эти-. элементы, неодинаковые, что приводит к различным по величине падениям напряжений на дросселях 13 фильтров. Последнее, даже в случае идеальной симметрии питающих напряжений u „ ll "г г1риводит к несимметрии напряжений на выходе фильтров и, 11, и . Только при г реальных разбросах параметров конденсаторов 4-6 вносимый фильтрами комплексный коэффициент несимметрии, определяемый формулой, 10

1 Q

2 —,— — — +

" -С о

С, а С

-Фс -с о о 2 т

-с" о О 2

:!7ЬС С г е

, 27 а. = е т с, =с,/c,, „,;

1„ — частота напряжений питающей сети, достигает величины в несколько процентов.

В общем случае несимметрия питаю- . щих напряжений и, uÄ uÄ z вносимая разбросами параметров фильтров создают несимметричную систему выходных напряже» ний u, u, u (фиг. 2а). Рассмотрим частный, но наглядный случай, когда несимметрия напряжений фаз а, b, с проявляется в том, что амп25 литуда одного из них, например, напряжения иd превьгшает ос тальные на определенную величину (фиг. 2а). При отсутствии нулевого провода наблюдается при этом и некоторая фазовая несимметрия. Несимметричная система напряжений u, u, и через диоды 18-23 прикладывается к входам интеграторов (фиг. 28-r) при принятом характере несимметрии напряжения на входе интегратора 15 и а

35 и и оказываются неодинаковыми по амплитуде, в силу чего при большой постоянной времени интегратора Т„ >

2П

Т =- — на его выходе образуется о о

40 постоянная составляющая напряжения

u„,, Входные напряжения интегратора 16 одинаковы, поэтому на его выходе интегратора 17 имеется постоянная составляющая отрицательной поляр45 ности и „и °

Выходные напряжения интеграторов прикладываются к входам 13 усилителей 10-12 и изменяют их коэффициенты усиления. В результате при полокительном напряжении на входе 13 усилителя 10 его коэффициент усиления k« возрастает. Коэффициент усиления усилителя il k остается неизменным, г1 а коэффициент усиления усилителя 12 снижается. Изменение коэффициента усиления усилителя приводит к изменению эквивалентной емкостью с, цепочек, состоящих из последовательно

1262626

70 включенных дополнительных конденсаторов C 7-9 и выходов усилителей

10-12 в соответствии с формулой с,=c (1+k)

С изменением с, соответственно изменяется и результирующая емкость с фильтра соответствующей фазы. При этом увеличение результирующей емкости конденсаторов фильтра фазы „ =c +с, приводит к возрастанию тока через дроссель 1 и увеличению паденйя напряжения на нем, что приводит к снижению напряжения и,. Одновременно уменьшение результирующей емкости фазы l. приводит к снижению 15 тока через дроссель 3 и некоторому уменьшению падения напряжения на нем, что приведет к соответствующему .уве— личению напряжения и Последнее, в свою очередь, (фиг. 25) приводит к 20 появлению постоянной составляющей отрицательной полярности на выходе интегратора 16.

Это приводит к уменьшению коэф— фициента усиления усилителя 11 и 25 снижению результирующей емкости фильтра фазы Ь и по аналогии с изложенным к увеличению напряжения и . В результате напряжения и, u, и становятся одинаковыми, а коэф- 30 фициент несимметрии равным нулю.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить высокую степень симметрирования напряжений на его выходе и может успешно использоваться в каче †. стве сетевого фильтра, инвариантного к флуктуациям частоты для питания синхронных систем управления полупроводниковыми преобразователями.

Формул а изобретения

Устройство для повышения качества напряжения многофаэной сети переменного тока, содержащее Г-образные

LC-фильтры в каждой фазе, конденсаторы параллельных ветвей которых соединены между собой в звезду, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности симметрирования мнагофазных сетевых напряжений, оно снабжено тремя дополнительными конденсаторами, тремя усилителями, имеющими дополнительные клеммы для регулирования коэффициента усиления, и тремя интеграторами, причем входная клемма каждого усилителя соединена с его выходной клеммой через дополнительный конденсатор и подключена одновременно к выходу Г-образного 1.С вЂ фильт соответствующей фа— эы, заземляющие клеммы каждого уси— лителя подключены к точке соединения конденсаторов фильтра, дополнительная входная клемма каждого усилителя подсоединена к выходу одного иэ интеграторов, при этом один из входов интегратора подсоединен через диод, включенный в прямом направлении, к выходу фильтра соответствующей фазы, а другой вход интегратора подсоединен через диод, включенный в обратном направлении, к выходу фильтра последующей фазы.

1262626

Составитель И. Мирошников

Техред Л.Олейник Корректор М. Шароши

Редактор О. Головач

Заказ 5440/53 . Тираж 612 Подписное

ВНИИДИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4