Устройство для автоматического регулирования cos(ф)

Класс 21с, 676з № 143869

1-C."СЭ:ЭДП, g

j h.,:f 01ЕХЫИ, pgj

БЮ ТЩ-;ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная аруппа Лз 91

Ю. М. Горский и Е. М. Маневич

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ сов р

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Заявлено 18 мая 1961 г. за ¹ 730888j24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 1 за 1962 г.

Ui = Ul е — 1*0 и U =.: U e*J о

Предметом изобретения является устройство для автоматического регулирования cos q> промышленных предприятий путем воздействия на группу батарей статических конденсаторов. позволяющее осуществить непосредственное определение изменения угла cos <р между током и напряжением. Эта возможность обеспечивается путем применения схемы, содержащей три цепочки, две из которых содержат фазоповоротные устройства и формирующие каскады, преобразующие напряжение, пропорциональное току нагрузки, в прямоугольные импульсы определенной длительности, а третья содержит фазоповоротное устройство в виде сельсина и формирующий каскад, преобразующий напряжение сети в импульсы определенной скважности.

В схему входят два элемента совпадения, сигналы на выходе которых через полупроводниковые реле времени воздействуют на исполнительные реле компенсирующего устройства соответственно в сторону прибавления или уменьшения реактивной мощности.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства;

1 а фиг. 2 — его принципиальная электрическая схема.

Устройство (фиг. 1) имеет два входных канала, из которых по первому на его вход поступает напряжение U, пропорциональное току силовой цепи нагрузки, а по второму — напряжение U2 снимаемое .с трансформатора напряжения. Истинный угол р (угол между векторами тока и напряжения силовой цепи) соответствует фазовому сдвигу векторов напряжений U> и Uq.

Для наглядности в дальнейшем положение векторов 0» Пз представляется в относительной форме

Л 143869

2 где qo — постоянное заданное значение угла ср.

Напряжение U> через фазоповоротное устройство Ф и формирующий каскад ФК-1 подается в виде прямоугольного импульса 0т1 на элемент совпадения Иь При этом фазоповоротное устройство Ф1 осуществляет сдвиг напряжения на угол Ч ь а длительность сформированного импульса на выходе формирующего каскада ФК-1 соответствует

7 — 180

Таким образом, сушествованис импульса Uy, определяется диапазоном — — 1 (Vo — -,1) -/(1 — ) — 180 )

e — -е

Аналогично, во втором канале на элемент совпадения И через фазоповоротное устройство Фг и формируюший каскад ФК-2 подается импульс 0„,, существование которого определяется диапазоном —./(о+М) . --./(о - .— 180 ) е — . е

Кроме того, на элементы совпадения Hi и И2 подаются импульсы

U, малой длительности («стартовые»), формируемые формирующим каскадом ФК-3 из напряжения U . При этом вектор напряжения U предварительно сдвигается на угол 180 +qo с помощью сельсина-фазоврашателя Фз. Тем самым регулирующее устройство настраивается на поддержание постоянным заданного угла - q>o. Очевидно, что импульс на выходе элемента совпадения будет иметь место. если импульс

U, совпадает но времени с импульсом U, т, е.

71

1р (где — Лср -- отклонение угла от заданного в сторону увеличения его абсолютного значения.

При выполнении этого условия подается напряжение на реле Р,, дающее импульс на исполнительное устройство (синхронный компенсатор, батареи конденсаторов и т. д.) в сторону уменьшения угла ср.

Аналогично действует регулирующее устройство при уменьшении пбсолютной величины действительного угла q, когда

Л )), . где + Ago отклонение угла от заданного в сторону уменьшения его абсолютного значения.

Реле времени РВ, и РВ создают задержку по времени между срабатыванием реле Р, или Р и воздействием на исполнительные устройства, изменяющие угол <р. Это необходимо для предотвращения действия исполнительных устройств при кратковременных ЧзмЕМения. угла ср (например, в переходных режимах).

Очевидно, что установочными углами 1 и Vg можно задавать зону угла rp, которую должно:: поддерживать предложенное регулирующее устройство. Последнее должно позволять производить автоматически изменение общей настройки от какого-либо счетно-решаюшего устройства. Такое изменение может производиться путем воздействия на двигатель МФ, перемещающий сельсин-фазоврашатель Фз.

В результате импульс U.„ñìåùàåòñÿ по фазе на угол 180

- — — <ро, где P — угол поворота ротора сельсина от двигателя Л)Ф Отсюда — полное условие работы схемы: 1 (— 1, — воздействие на уменьшение угла и (фг (, —, Л9г PI — воздействие а увеличение угла.

Для измерения угла служит симметричный триггер Тр, к которому по балансной схеме подключен измерительный прибор М или самописец С.

На триггер подаются «стартовые» импульсы U>, формируемые каскадом ФК-4 от напряжения Ui, и «стартовые» импульсы Г,.

При балансном подключении прибора М к триггеру Тр ток, протекающий через прибор, определяется выражением 1 =К (<р+ P), где

I(— коэффициент пропорциональности.

Измерительный прибор М имеет две шкалы, из которых одна— неподвижная служит для измерения угла q+- P, а другая — подвижная жестко связана с валом сельсина.

При повороте вала последнего на угол Р подвижная шкала поворачивается на тот же угол и таким образом по ней можно измерять угол ср и определять значение р.

Как видно из принципиальной схемы, показанной на фиг. 2, фазоповоротные устройства Ф и Фг, на которые подается напряжение с нагрузочного сопротивления трансформатора тока, состоят из сопротивлений В, R, Rs и емкости С и, соответственно, сопротивлений R i, R q, R з и емкости С i. Переменные сопротивления R» R > служат для установки необходимых величин Ч" и Ч"г

Формирующие каскады ФК-1 и ФК-2 содержат триоды Т, Т, и, соответственно, Т i, T >. С выходов формирующих каскадов импульсы поступают на элементы совпадения О, и О>, состоящие из триодов Тз, Т4 и, соответственно, T 3, T 4. С коллекторов триодов снимаются управляющие импульсы. Реле времени I Bi и РВ2 собраны на триодах

Т, Т6, Тт и, соответственно, Т 5, Т,, Т -,. Сопротивления и емкости R4—

С2 и R4 — C g представляют собой интегрирующие цепочки, которые используются для создания выдержки времени. Диоды Д1 и Д 1 ограничивают разряд емкостей интегрирующих цепочек при отрытии триодов реле времени.

Выходное поляризованное реле Р с нейтральным положением подвижного контакта подключено к триодам Т8 и Тг по балансной схеме.

Когда напряжение на интегрирующей емкости превысит определенную величину реле Р срабатывает и замыкает свой .чевый или правый контакт, давая тем самым упрчвляющий импульс на увечичение или уменьшение сов ср.

Кроме того, в схеме предусмотрены два аналогичных формирующих каскада ФК-3 и ФФ4, собраннь|е на триодах Tio, То, Т, Т„и. соответственно, Т 1о, Т >t, Т 1г.

С дифференцирующих цепочек Сг — Дг и C 3 — Д г спусковые импульсы посту пают на триггер, собранньк по схеме с «развязанными» цепями обратной связи на триодах Т,4, Т15, Т16, Т1г. Указывающий измерительный прибор М включен по балансной схеме между коллекторами триодов триггера. Потенциометр Rg служит для установки «0» указывающего прибора, и потенциометр Rg — для подгонки необходимсго предела измерения.

Питание схемы осуществляется от общего силового трансформатора Тр-1 через стабилизатор напряжения СН.

Положениэ переключателя IT на схеме соответствуют: 1 и 2— установке зоны регулирования, 8 — измерению угла ср. № 1438б9

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования cos cg промышленных предприятий путем воздействия на группу батарей статических конденсаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в целях непосредственного определения изменения угла «rp» между током и напряжением, применена схема, состоящая из трех цепочек, две из которых содержат полупроводниковые фазоповоротные устройства и полупроводниковые формирующие каскады, преобразующие напряжение, пропорциональное току нагрузки, в прямоугольные импульсы определенной длигсльности, а третья содержит фазоповоротное устройство из сельсина и полупроводниковый формирующий каскад, преобразующий напряжение сети в импульсы определенной скважности, и двух элементов совпадения, сигналы на выходе которых через полупроводниковые реле времени воздействуют на исполнительные реле компенсирующего устройства соответственно в сторону прибавления или уменьшения реактивной мощности

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ющее с я тем, что, с целью автоматического изменения уставки регулятора, сельсин фазовращателя цепочки, преобразующей напряжение сети находится на одном валу с электродвигателем, могущим управляться от счетнорешающего или другого устройства, определяющего режим работы данной группы потреби1елей.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отл и ч а ющеес я тем, что, с целью измерения и регистрации угла « р» и величины углового изменения уставки от режимного устройства, регулятор имеет дополнительный каскад, симметричный триггер с развязанной. обратнчй связью и, ука-. зательный прибор с одной закрепленной и одной поворотной шкалой, поровот которой осуществляется от электродвигателя фмовращателя.

emeuщего

mапда

Фиг I № 143869

Со«тавнт«. Сольц

Редактор М. П. Золотарев Т«.,ред А. А. Кудрявицкая Корректор M. A. Косаковская

1!одп. к r:å÷. 20/IV-62 г. Формат бум. 70X108>/><

Объем ОЛ.! изд. л.

Зак. I!06 Тира>к 1050 Ц«на 4 коп.

1!ЬТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров ГГГР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ Комитета, Москва Петровка 14.