Устройство компенсации мощности искажения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях промышленных предприятий и автономных системах электропитания, содержащих мощные нелинейные нагрузки. Цель - улучшение качества компенсации за счет уменьшения уровня высших гармоник, обусловленных модуляцией, и снижение коммутационных потерь. Устройство компенсации мощности искажения (УКМИ) содержит понижающий трансформатор 1 с двумя первичными обмотками, причем начало одной обмотки 2 соединено с концом другой обмотки 3, а другие разноименные выводы соединены соответственно через пару встречно-параллельно включенных тиристоров 5, 6 и 7, 8. Ко вторичной обмотке трансформатора 1 подключен накопитель энергии, представляющий собой последовательно соединенные реактор 11 с конденсатором 12. Собственная резонансная частота последовательного колебательного контура, образованного вторичной обмоткой 9 трансформатора 1, реактором 11 и конденсатором 12 превышает частоту наивысшей гармоники тока нагрузки, подлежащей компенсации. Кроме того, устройство содержит блок управления 13 и связанные с ним датчики напряжения сети 15, тока нагрузки 14, тока компенсации 4 и тока колебательного контура 10. Включением тиристоров возбуждается колебательный контур и обеспечивается запасание энергии в нем. При этом амплитуда резонансного тока достигает заданного блоком управления значения. За счет ЭДС, наводимой в первичных обмотках трансформатора от протекания этого тока, обеспечиваются условия коммутации тиристоров как в режиме выпрямления, так и в режиме инвертирования. Блок управления выделяет реактивную (ортогональную) составляющую тока нагрузки и формирует импульсы управления тиристорами с регулируемой задержкой относительно фазы колебания тока в контуре. В результате, на выходе УКМИ протекает ток, сформированный из разнополярных импульсов с переменной амплитудой и длительностью, представляющих собой фрагменты синусоидальных колебаний. Огибающая этого тока представляет собой требуемый ток компенсации. В каждом полупериоде питающего напряжения между колебательным контуром и сетью происходит завершенный цикл энергетического обмена. Для исключения влияния напряжения сети на форму импульсов тока в блоке управления предусмотрено автоматическое изменение наклона переднего фронта опорных импульсов. Заданный уровень тока в колебательном контуре поддерживается цепью автоматического регулирования, включающей в себя датчик тока контура. Для повышения точности компенсации применена обратная связь по току компенсации. 6 ил., 1 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU„, 149411О А1 (51)4 Н 02 T 3/18 3/01

4 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4330488/24-07 (22) 23.11.87 (46 ) 15.07.89.Бюл. II 26 (71) Московский энергетический институт (72) К.С.Демирчян,Ф.П„Жарков, Е.П.Дубовик и В.8).Егоров (53) 621.316.925 (088.8) (56) Заявка Японии Ф 59-4731, кл. Н 02 J 3/01, 1984.

Заявка Японии У 59-47932, кл. Н 02 J 3/О1, 1984.!

2 (54 ) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ МОЩНОСТИ

ИСКАЖЕНИЯ (57) Иэобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях промышленных предприятий и автономных системах электропитания, соде ржащих мощные нелинейные наг ру эки; Цель — улучшение качества компенсации эа счет уменьшения уровня высших гармоник, обусловленных модуляцией, и Снижение коммутационных потерь. Устройство компенсации мощ3 149411 ности искажейия (УКМИ) содержит понижающий трансформатор I с двумя первичными обмотками, причем начало одной обмотки 2 соединено с концом другой обмотки 3, а другие разноимен5 ные выводы соединены соответственно через пару встречно-параллельно включенных тиристоров 5, 6 и 7,8. К вторичной обмотке трансформатора 1 подключен накопитель энергии, представляющий собой последовательно соединенные реактор 11 с конденсатором 12.

Собственная резонансная частота последовательного колебательного контура, образованного вторичной обмоткой

9 трансформатора 1, реактором 11 и конденсатором 12 превышает частоту наивысшей гармоники тока нагрузки, подлежащей компенсации. Кроме того, устройство содержит блок управления

13 и связанные с ним датчики напряжения сети 15, тока нагрузки 14,тока компенсации 4 и тока колебательного контура 10. Включением тиристоров 26 возбуждается колебательный контур и обеспечивается эапасание энергии в нем. При этом амплитуда резонансного тока достигает заданного блоком управления значения. За счет ЗДС, 30 наводимой в первичных обмотках трансформатора от протекания этого тока, 0 4 обеспечиваются условия коммутации тиристоров как в режиме выпрямления, так и в режиме инвертирования, Блок управления выделяет реактивную (ортогональную) составляющую тока нагрузки и формирует импульсы управления тиристорами с регулируемой задержкой относительно фазы колебания тока в контуре. В результате на выходе УКМИ протекает ток, сформированный из разнополярных импульсов с переменной амплитудой и длительностью, представляющих собой фрагменты синусоидальных колебаний. Огибающая этого тока представляет собой требуемый ток компенсации. В каждом полупериоде питающего напряжения между колебательным контуром и сетью происходит завершенный цикл энергетического обмена. Для исключения влияния напряжения сети на форму импульсов тока в блоке управления предусмотрено автоматическое изменение наклона переднего фронта опорных импульсов. Заданный уровень тока в колебательном контуре поддерживается цепью автоматического регулирования,включающей в себя датчик тока контура.

Для повышения точности компенсации применена обратная связь по току компенсации. 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для улучшения качества напряжения и снижения потерь электроэнергии 40 в сетях промьпппенных предприятий и автономных системах электропитания, содержащих мощные нелинейные нагрузки.

ЦФль изобретения — улучшение ка- 4> чества компенсации за счет уменьшения уровня высших гармоник в токе компенсации, обусловленных модуляцией, и снижения коммутационных потерь.

На фиг.l представлена блок-схема устройства компенсации мощности искажения (УКМИ); на фиг.2 — функциональная схема блока управления; на фиг, 3 — временные диаграммы, поясняющие формирование тока компенсации; на фиг. 4 и 5 — временные диаграммы, поясняющие формирование опорных импульсов в блоке управления; на фиг. 6 — временные диаграммы, поясняющие работу распределителя импульсов.

УКМИ содержит понижающий трансформатор 1, у которого начало одной первичной обмотки 2 и конец другой первичной обмотки 3 соединены и через датчик 4 тока компенсации подключены к одному иэ проводов питающей сети, а другие разноименные выводы, каждый через пару встречно-параллельно включенных тиристоров 5-6 и

7-8, присоединены к другому проводу питающей сети, причем начало вторичной обмотки 9 через датчик 10 тока реактора соединено с реактором ll последовательно с которым включен конденсатор 12, вторым своим выводом соединенный с концом вторичной обмотки трансформатора 9,блок

13 управления, входы которого соединены с выходами датчика 14 тока нагрузки, датчика 15 напряжения сети, датчика 4 тока компенсации и датчика

45

5 14941

О тока реакторл, л вьсходы соединены с управляющими злектродлми тиристоров 5-8.

Блок управления (фиг.2) содержит блок 16 выделения реактивной (орто5 гональной) составляющей тока, первый вход которого соединен с выходом датчика 14 тока нагрузки, второй вход соединен с выходом датчикл 15 напряжения сети, а выход через инвертор

17 соединен с первым входом первого сумматора 18, второй вход которого соединен с выходом длтчикл 4 тока компенсации, а выход соединен с вхо- 15 дом апериодического звена 19, первый выпрямитель 20, вход которого согдинен с выходом датчика 10 тока реактора, а выход через сглаживающий фильтр 21 соединен с первым входом 2О второго сумматора 22, второй вход которого соединен с выходом источника 23 опорного нлпряжения, умножитель 24, первый вход которого соединен с выходом датчика 15 напряжения 25 сети, второй вход соединен с выходом второго сумматора 2?, а выход соединен с третьим входом первого сумматора 18, делитель 25 напряжения, вход которого соединен с выхо- 30 дом датчика 15 напряжения питающей сети, а выход с входом второго выпрямителя 26, третий сумматор 27 и четвертый сумматор 28, первые входы которых соединены с выходом второго

35 выпрямителя 26, а вторые входы соединены с выходом источника 23 опорного напряжения, первый компаратор

29, первый вход которого соединен с выходом второго выпрямителя 26, 40 второй вход соединен с выходом сглаживающего фильтра 21, а выход с первым входом первой схемы 30 запуска и обнуления интегратора, второй компаратор 31, вход которого соединен с выходом датчика 10 тока реактора, а выход соединен с первым входом второй схемы 32 запуска и обнуления интегратора, первый интегратор 33, первый вход которого соединен с выходом третьего сумматора 27 ° а второй вход соединен с выходом первой схемы 30 запуска и обнуления интегратора, второй интегратор 34,первый вход которого соединен с выходом 55 четвертого сумматора 28, а второй вход соединен с выходом второй схемы

32 запуска и обнуления интегратора, пятый сумматор 35, первый вход котоpnI-n гоелингн г выходом первого интегратора ЗЗ, а II Top< и и .ол гоединен с Rf. ходом игточнпкл ? 3 с пс рногo Hлл— ряжения, шестс и гуммлтор 36, первый вход которого гогдипси г виход м второгo интегратора 34, l втс рой вхп соединен с «ыходсм истс чникл

23 опорного нлпряжения, третий комплрлтор 37, вход которого гогдинен с выходом пятого сумматора 35, л выход соединен г вторым входом первой схемы запуска и обнуления интегрлторл 30, четвертый ксмплрлтор ЗЯ, вход которого сс единен с выходом шестого сумматора 36, л выход гоединен с вторьсм входом схемы 3? запуска и обнуления интегратора, третий выпрямитель .39, вход которого соединен с выходом апериодического звена 19, л выход — с первыми вхоллчи пятого

40 и шестого 41 комплрлторов, седьмой компарлтор 42, вх л которого соединен с выходом апериодического звена 19, восьмой комплрлтор 43,вход которого соединен с внходом датчика

l5 напряжения питающей сети,рлспределитель 44 импульсов, первый вход которого соединен с выходом седьмого компаратора 4?, второй — с выходом пятого комплраторл 40, третий вход соединен г выходом вог.ьмого компаратора 43, четвертый вход соединен с выходом шестого компаратора

41, пятый вход соединен с выходом второго компаратора 31, блок 45 формирователей импульсов, вход которого соединен с выходом распределителя 44 импульсов, л выход соединен с управляющими электродами тиристоров 5-8, причем второй вход пятого компаратора 40 соединен с выходом пятого сумматора 35, а второй вход шестого компаратора 41 соединен с выходом шестого сумматора 36, На фиг.З показаны идеализированные временные диаграммы по осям:

46 — напряжение се.и U и ток нагрузки „; 47 — сигнал 1 у тока компенсации и ток компенсации i 48— напряжение 117 S на тиригторах 7 и

8; 49 — напряr ение IJ g нл тиристорах 5 и 6; 50 — ток релктора

51 — номера проводящих тиристоров, На фиг.4 показаны диаграммы по осям: 52 — ток реакторл; 53 — последовательность опорных импульсов для режима инвертирования (ОПя);

54 — последовательность опорных им1 494110 пульсов для режима выпрямления (ОП б)

На фиг, 5 позицией 55 обозначены сигналы на входе первого компа5 ратора 29 °

На фиг,б показаны диаграммы по осям: 56 — сигнал на выходе восьмого комиаратора 43; 57 — сигнал на выходе седьмого компаратора 42; 58 — lp сигнал на выходе второго компаратора 31; 59 — сигнал на выходе шестого компаратора 41; бΠ— сигнал на выходе пятого комиаратора 40; б! — импульсы управления тиристорами 7; 15

62 — импульсы управления тиристором

8; 63 — импульсы управления тиристором 6; 64 — импульсы управления тиристором 5,.

Устройство работает следующим об- 20 разом, Первоначально обеспечивается запасание энергии в колебательном контуре, образованном вторичной обмоткой трансформатора 9 кондесатором 12 и реактором 11, Для этого в положительный иолупериод напряжение сети включается тиристор 8 или 6, а в отрицательный — 7 или 5. При этом во вторичной обмотке трансформатора воз- 30 буждается ток с частотой, равной собственной резонансной частоте колебательногo контура

35 где Ь вЂ” индуктивность реактора 11;

Т. — индуктивность вторичной об1 мотки трансформатора 9;

С вЂ” емкость конденсатора IZ.

В дальнейшем отпирание тиристоров производится синхронизированно с колебаниями тока в контуре. При этом, если в положительный полупериод напРЯженил сети 13с ток в РеактоРе 1 45 нарастает, отпирается тиристор 8; если ток i < уменьшается, отпирается тиристор 6. При смене полярности напряжения сети П в интервалы нарастания тока Реактора 1 L Отпирается 50 тиристор 5, а в интервалы уменьшения тока i < — тиристор 7. Во всех указанных случаях на тиристорах в момент коммутации обеспечивается прямое напРяжение, котоРое Равно сумме напряжения сети П с и ЭДС одной из первичных обмоток трансформатора, наводимой за счет протекания тока колебательного контура по вторичной обмотке 9. В блоке 13 управления формируется фазовый сдвиг управляющих импульсов относительно перехода тока реактора i < через нуль таким образом, чтобы ток, потребляемый

УКМИ в режиме запасания энергии в колебательном контуре/был близок к синусоидальному, Ток в колебательном контуре контролируется датчиком 10 тока реактора„ После того, как — амплитуда тока реактора 1 достигнет заданного в блоке управления значения, УКМИ переходит в режим компенсации.

В режиме компенсации работа УКМИ основана на энергетическом обмене между. колебательным контуром и питающей сетью, Причем в обмене участвует только часть энергии, запасанной в колебательном контуре, Направление передачи энергии определяется выбором тиристора, а ее количество величиной напряжения сети в момент коммутации и временной задержкой этого момента относительно фазы колебания тока во вторичной обмотке трансформатора. УКМИ формирует ток, противоположный реактивной (ортогональной) составляющей тока нагрузки.

Поэтому энергия, отдаваемая из колебательного контура (поступающая в копебательный контур) за полпериода т/2 питающего напряжения W = П i„,dt=O, о т,е. цикл энергетического обмена завершается через каждые полпериода питающего напряжения; среднее значение энергии колебательного контура остается неизменным, В зависимости от требуемой мощности УКМИ задается амплитуда тока реактора 11 Т„ . Индуктивность вторичной обмотки 9 понижающего трансформатора 1 и его коэффициент трансформации выбираются таким образом, чтобы при заданной амплитуде тока реактора T амплитуда 3/1C, индуцируемой в каждой из первичных обмоток 2 и 3, была приблизительно в два раза больше амплитуды напряжения сети U, Это необходимо для надежного отпирания тиристоров в режиме компенсации. Индуктивность вторичной обмотки 9 в несколько раз меньше индуктивности реактора li (приблизительно в 10 раз) для того, чтобы изменения амплитуды тока в Ko

1494110 лебательном ".,онтуре в режиме конн(енсации не привели к неустойчивой работе УК<1И.

Обрабать(вая сиг(<аль(с датчика 14 тока нагрузки и датчика 15 напряже5 ния сети блок 13 управления формиру-! ет такой сигнал 1 „ тока компенсации i„ чтобы в сумме с током нагрузки i > он образовал ток в пере- 10 дающей линии i„, пов-оряющий по форме напряжения сети 11 . Например, для синусоидального напряжения и тока нагрузки, изображенных на временной диаграмме 46 на фиг,3, сигнал тока компенсации имеет вид 47 фиг.3.

Такой ток компенсации формируется следующим образом.

Допустим в начальный момент времени t, ток реактора имеет фазу та- 20 кую, как на диаграмме 50 на фиг,3.

В момент t,, отпирается тиристор 7, на котором в даннь(й момент напряжение положительно за счет ЭДС, наводимой в первичной обмотке 3 (диаграмма 48 на фиг.3). При этом через открытый вентиль 7 по первичной обмотке 3 понижающего трансформатора протекает импульс тока (диаграмма

47 на фиг.3). Импульс имеет отрица- ЗО тельную полярность при положительной полярности напряжения сети U т.е. произо(<(ло инвертирование тока, связанное с отдачей энергии из колебательного контура. В следующий,второй, полупериод колебания тока подается отпирак<щий импульс на тиристор 5 в момент t g с некоторой задержкой относительно момента перехода тока в колебательном контуре ь< 49 через нуль, пропорциональной изменению сигнала i z тока компенсации.

При этом по первичной обмотке ? понижающего трансформатора протекает импульс тока меньшей амплитуды и 45 длительности. После перехода сигнала в момент t p через нуль на выходе УКМИ формируются положительные импульсы тока. Для этого в положительные полупериоды тока 1<, в рабо ту вступает тиристор 8, а в отрицательные — тиристор 6. Так как направление тока i k и полярность напряжения сети JJc совпадают, происходит процесс Выпрямления тока, связанный с запасанием энергии в колебательном контуре. На диаграмме 51 на фиг.3 в соответствующих интервалах проводимости указаны номера тирис ТРр< < Р < Рк.г(юч « (".1< ° (х п.1 я <(<Ор(т<и ъов а— ния кр<((<с и тг ка 1 <, («(

УКМИ формируются импульсы тока обеих полярностей при любой полярности напряжения сети U . Вадержкой импульсов управления тиристорами относительно момента перехода тока через нуль изменяется амплитуда и длительность импульсов тока 1 „ на выходе УКМИ, огибающая которого близка по форме к сигналу i вырабатываемому блоком 13 управления, Сигнал 1 у тока компенсации в блоке 13 управления формируется следующим образомв

На первый вход блока выделения реактивной (ортогональной) составляющей тока 16 подается сигнал с датчика 14 тока нагрузки, на второй вход этого блока подается сигнал

Uc с датчика 15 напряжения сети,Выходным сигналом является реактивная (ортогональная) составляю<((ая тока нагрузки ip, определяемая как разность тока нагрузки i „ и его активной составляющей р 1 « ï причем активная составляющая тока нагрузки i определяется в соответствии с выражением

P — 1J

cI JJg c с гпе Р = <Г т — актнвнав мещность, среднее за период значение произведения ((; и действующее значение напряжения сети.

Сигнал i Р проходит через инвертор 17; на первый вход первого сумматора 18 подается сигнал -i. К выхотр ду первого сумматора 18 подключено апериодическое звено 19, сглаживаю- . щее сигнал и огр((ничнв(««(((ее область компенсируемьгх гар((он((к тока нагрузки 1„. Далее сигнал „ тока компен1494110

12 сации через третий вьп1рямитель 39 подается на первый вход нятотo компаратора 40 и первый вход шестогп компаратора 41 для сравнения с опорны5 ми импульсами блока управления, Из-за активных потерь в колебательном контуре постепенно затухает

ТоК реактора 1, IIJIH стабилизации этого тока и покрытия активных потерь н силовой цепи УКМИ в блоке управления имеется следующая схема, Сигнал с датчика тока реактора 10 подается на вход первого выпрямителя 20, с выхода которого сигнал пуль- 15 сирующей формы проходит через сглаживающий фильтр 21, Полученный на его выходе сигнал Ть,„, пропорциональный амплитуде тока реактора, подается на первый вход второго сумма- 20 тора 77, На второй вход этого сумматора подается сигнал I источника опорного напряжения 23, пропорциональный заданной амплитуде тока реактора i<, Сигнал разности — I < 25 с выхода второго сумматора 22 подается на второй вход умножителя 24, на первый вход которого подается сигнал с датчика напряжения сети 15,.

На выходе умножителя ?4 формируется 30 сигнал, пропорциональный изменению амплитуды тока реактора i и повторяющий по форме напряжение сети (активную составляющую тока нагрузки).

В режиме возбуждения колебательного контура этот сигнал определяет в основном форму тока, потребляемого

УКМИ из сети, Формирование опорных импульсов в блоке управления происходит по двум 40 каналам, отдельно для режима инвертирования и режима выпрямления,Опорные импульсы для режима инвертирования формируются следующим образом.

На вторые входы четвертого 28 и 45 шестого 36 сумматоров подается сигнал I источника опорного напряжения 23. В момент перехода тока реактора i через нуль с выхода компаратора 31 на первый вход второй схемы запуска и обнуления интегратора

32 поступает сигнал на запуск второго интегратора 34, сигнал на его выходе начинает нарастать, вычитаясь на шестом сумматоре 36 из сигнала

I Сигнал ОП„ с выхода шестого сумматора 36 подается на второй вход шестого компаратора 41. В момент перехода опорного сигнала ОПд через нуль с четвертого компаратора 38 на вторую схему запуска и обнуления интегратора 32 поступает сигнал на обнуление второго интегратора 34.

При этом опорный сигнал ОП имеет

И форму, показанную на временной диаграмме 53 (фиг,4) сплошной линией.

На диаграммах 48 и 49 видно,что напряжения на тиристорах в соседних полупериодах колебания тока ь различны, причем это различие тем больше, чем больше значение напряжения сети 11„, Поэтому при включении тиристоров в неизменной задержкой относительно момента перехода тока реактора через нуль, но при изменении напряжения сети U на выходе

УКМИ формируются импульсы тока несколько отличающиеся по амплитуде и по среднему значению. Причем в режиме инвертирования при 1J с — †+1„„ они — минимальны, а в режиме выпрямления — максимальны. Для стабилизации регулировочной характеристики

УКМИ во всем диапазоне изменения напряжения сети изменяется наклон фронта опорных импульсов в функции JJ °

При максимальном значении IJc = т П „„ фронт опорного импульса ОП должен занять положение, показанное пунк-: тирной линией на диаграмме 53 (фиг.4). Достигается это следующим образом, Сигнал с датчика напряжения сети 15 подается через делитель 25 напряжения и второй выпрямитель 26 на первый вход четвертого сумматора

28; чем выше уровень U, тем круче напряжение на выходе второго интегратора 34, Диаграмма 54 фиг.4 поясняет формирование опорных импульсов для режима выпрямления (ОП ).Канал формирования этих импульсов включает в себя третий сумматор 27, первый интегратор 33, пятый сумматор 35, третий компаратор 37, схему 30 и работает аналогично описанному, но дополнительно вводится задержка запуска первого интегратора 33 относительно перехода тока реактора д ь через нуль, пропорциональная уровню напряжения сети U . Осуществляется это с помощью первого компаратора 29, на первый вход которого подается сигнал "пульсирующего тока конденсатора с выхода первого выпрями еля 20, а на второй вход — сигнал, пропорциональный пульсирующему напряжению сети с выхода второго выпрямителя

1494110

Знак Опорные. Номера 25 сиг- импульсы рабочих нала тиристоров

Поляр- Знак ность тока напря- реакжения тора

5

7

5

+ ОП

OII н

+ Оп в

ОП„

+ ОПИ

ОП

+ oIIl, ОП

На фиг,6 приведены временные диаграммы,иллюстрирующие работу распределителя импульсов. На диаграмме

56 изображен сигнал на выходе восьмого компаратора 43, несущего информацию о полярности напряжения сети

Uc, на диаграмме 57 — сигнал на выходе седьмого компаратора 42, несущего информацию о полярности сигнала тока компенсации, на диаграмме 58— сигнал на выходе второго компаратора 31, несущего информацию о полярности тока реактора i на диаграмме 59 — сигнал на выходе шестого компаратора 41, который формируется в момент, когда передний фронт опорного импульса ОП <, достигает значения пульсирующего сигнала на выходе третьего выпрямителя 39, на вход которого подается сигнал i „ тока ком40

50

26. В момент пересечения этих сигналов поступает сигнал на запуск первого интегратора 33. Процесс формирования времени задержки запуска первого интегратора 33 иллюстрирует5 ся диаграммой 55 фиг.5, на которой изображены сигналы на входах первого комплратора 29; t,, и t, > время задержки для двух полупериодов тока реактора i(. На диаграмме

54 фиг,4 отмечено максимальное время задержки t, Распределитель импульсов 44 выполнен на логических элементах И-ИЛИ-НЕ и осуществляет функцию выбора последовательности ОПя или ОП „ рабочего тиристора в зависимости от полярностей напряжения сети Uc, TnK» реактора 1(и сигнала i > тока ком- 20 пенсации„ Логика работы распределителя импульсов поясняется таблицей. пенса<(((и, нл ди»грлммс 60 — с «гнал нл выходР пятс<гn комп лр;1(» p» -<О Ifл котс ром происходит гp» н«он<(и»холногп сигнлил бл< кл 39 с о((оп«<(мн импульсами ОП <. Нл лилгр;«м»х 61-64 показаны импульсы упри(<лепин тиристорлми на выходе ф<1рмиров»теи<(45 импульсов, подключенногn к выходу распределителя 44 импульс он, JIJI8 повышения точности компенс»ции реактивнс и <,ортого((»иьно(<) спптлвляющей тока в УКИ1 введена обрлтнля связь по т< ку «с<пг нс lt(HH для этого сигнлл с в<(ход;< л»тчикл тока компенслции 4 п<лле-:cë нл второй вход первого сумматор» 18, Устрс йство компенслпии мощности искажения формирует т< к компенсации с помощью импульсов, изменяемых по ширине и амплитуде„ При зтс<м уровень гармоник частот низкого порядкл (близких к компенсируемым (<ыс«(им гармоникам) ниже, чем прп 1<ИР1, Таким образом, в предлагаемом устройстве расширяется дпл лз< н компенсируемых высших глрмоник, т,е, повышается точность компенслции.Кроме того, применение колебательного

ЬС-контура в качестве н»копитеия энергии позволяет использовлть тиристоры с естественной коммутацией, снизив коммутационные потери, Формула изобретения

Устройство компенсации мощности искажения, содержащее понижающий трансформатор, реактор, блок управления, входы которого соединены с выходами датчика тока нагрузки, датчика напряжения сети и длтчикл тока реактора, а выходы соединены с управляющими электродами коммутационных аппаратов, о т и и ч л ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества компенсации за счет уменьшения уровня высших гармоник в токе компенсации, обусловленных модуляцией, и снижения коммутационных потерь, в него введены датчик тока компенсации,конденсатор, одним выводом соединенный с реактором, а другим — с вторичной обмоткой трансформатора, второй конец которой подключен черс з длтчик тока реактора к второму выводу реактора, причем коммутационные лппара1 ты выполнень< нл тиристорлх, трансформатор выполнен с двумя первичными

1494110

16 обмотками, у которых начало одной и конец другой соединены и через датчик тока компенсации подключены к одному из выводов питающей сети, а другие разноименные выводы каждый через па5 ру встречно-параллельно включенных тиристоров присоединены к другому выводу питающей сети, причем выход датчика тока компенсации соединен с 1ð входом блока управления, состоящего из блока выделения реактивной составляющей тока, первый вход которого соединен с выходом датчика тока нагрузки, второй вход соединен с выхо- 15 дом датчика напряжения сети, а выход через инвертор соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика тока компенсации, а выход сое- 2р динен с входом апериодического звена, первый выпрямитель, вход которого соединен с выходом датчика тока конденсатора, а выход через сглаживающий фильтр соединен с первым 25 входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, умножитель, первый вход которого соединен с выходом датчика напряжения се- Зр ти, второй вход соединен с выходом второго сумматора, а выход соединен с третьим входом первого сумматора, делитель напряжения, вход которого соединен с выходом датчика напряжения сети, а выход — с входом второго выпрямителя, третий и четвертый сумматоры, первые входы которых соединены с выходом второго выпрямителя, а вторые входы соединены с выхо- 4р дом источника опорного напряжения, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом второго выпрямителя, второй вход соединен с выходом первого выпрямителя, а вы- 45 ход — с первым входом первой схемы запуска и обнуления интегратора,второй компаратор, вход которого соединен с выходом датчика тока реактора, а выход соединен с первым входом второй схемы запуска и обнуления интегратора, первый интегратор, первый вход которого соединен с выходом третьего сумматора, а второй вход соединен с. выходом первой схемы запуска и обнуления интегратора, второй интегратор, первый вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а второй вход соединен с выходом второй схемы запуска и обнуления интегратора, пятый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, а второй вход соединен с выходом источника опорного напряжения, шестой сумматор, первый вход которого соединен с выходом второго интегратора, а второй вход соединен с выходом источника опорного напряжения, третий компаратор, вход которого соединен с выходом пятого сумматора, а выход соединен с вторым входом первой схемы запуска и обнуления интегратора, четвертый компаратор, вход которого соединен с выходом шестого сумматора, а выход соединен с вторым входом второй схемы запуска и обнуления интегратора, третий выпрямитель, вход которого соединен с выходом апериодического звена, а выход соединен с первым входом пятого компаратора и первым входом шестого компаратора, седьмой компаратор, вход которого соединен с выходом апериодического звена,восьмой компаратор, вход которого соединен с выходом датчика напряжения сети, распределитель импульсов, первый вход которого соединен с выходом седьмого компаратора, второй вход соединен с выходом пятого компаратора, третий вход соединен с выходом восьмого компаратора, четвертый вход соединен с выходом шестого компаратора, пятый вход соединен с выходом второго компаратора, блок формирователей импульсов, вход которого соединен с выходом распределителя импульсов, а выход соединен с управляющими электродами тиристоров,причем второй вход пятого компаратора соединен с выходом пятого сумматора, а второй вход шестого компаратора соединен с выходом шестого сумматора.

I494IIA

51

9игЗ

l 494) 1О фие4 фиаб фиаЮ

Составитель Г.Дамская

Техред М.Ходанич

Редактор А. Пчолинская

Корректор Т.Малец

Заказ 4121/50 Тиразк 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101