початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2157041

СПОСІБ УПРАВЛІННЯ компенсатори Відхилення напруги
І реактивної потужності

Ім'я винахідника: Климаш В.С .; Симоненко І.Г.
Ім'я патентовласника: Климаш Володимир Степанович; Симоненко Ірина Геннадіївна; Комсомольський-на-Амурі державний технічний університет
Адреса для листування: 681013, м Комсомольськ-на-Амурі, вул. Леніна 27, технічний університет, патентний відділ
Дата початку дії патенту: 1998.11.25

Винахід може бути використано в компенсатори реактивної потужності, мають канал корекції вхідного коефіцієнта потужності і вихідної напруги. Технічний результат - зниження відсотка вищих гармонійних складових у вихідному напрузі. Спосіб полягає в управлінні інвертором трансформаторно-тиристорного компенсатора реактивної потужності з плавним амплітудно-фазовим регулюванням напруги вольтодобавки. В області малих значень амплітуди напруги вольтодобавки, коли пристрій забезпечує практично тільки стабілізацію напруги навантаження, інвертор напруги управляється по 180-градусному алгоритму, а в області великих значень, коли потрібні і компенсація відхилень напруги навантаження, і компенсація відхилень реактивної потужності мережі, застосовано 150 градусний алгоритм управління. Переклад управління інвертором з одного алгоритму на інший провадиться плавно або дискретно в догранічном режимі безперервних струмів інвертора напруги по одному з параметрів, які прямо або побічно пов'язані з фазою струму інвертора. Запропоновано це робити за величиною напруги на вході інвертора.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід може бути використано в компенсатори реактивної потужності, що мають швидкодіючий канал плавної корекції вхідного коефіцієнта потужності і вихідної напруги, виконаний на основі вольтододавального трансформатора і тиристорного перетворювача амплітуди і фази з проміжною ланкою постійного напруження. Суть винаходу: напруга вольтодобавки, що формується випрямлячем з фільтром, інвертором напруги і Вольтододаткові трансформатором, регулюється по амплітуді і по фазі таким чином, що вектор напруги навантаження є радіусом заданої окружності. При цьому в області малих значень амплітуди напруги вольтодобавки, коли практично не потрібно компенсація реактивної потужності мережі та пристрій забезпечує тільки стабілізацію напруги навантаження, інвертор напруги управляється по 180-градусному алгоритму, а в області великих значень, коли потрібно компенсація і відхилень напруги навантаження і реактивної потужності мережі, застосовано 150-градусний алгоритм управління. Переклад управління інвертором напруги з одного алгоритму на інший провадиться плавно або дискретно в догранічном режимі безперервних струмів інвертора напруги по одному з параметрів, які прямо або побічно пов'язані з фазою між струмом і напругою інвертора або з амплітудою напруги вольтодобавки.

Технічний ефект від застосування способу полягає в дворазовому зниженні відсотка вищих гармонійних складових у кривої вихідної напруги.

Винахід відноситься до енергетичної електроніці і може бути використано в компенсатори реактивної потужності для поліпшення якості вихідної напруги.

Відомий спосіб управління компенсатором відхилення напруги і реактивної потужності (Патент N 2056692 РФ, 6 H 02 J 3/18, Бюл. N 8, 1996), що містить трифазний Вольтододаткові трансформатор з первинною обмоткою, включеної між мережею і навантаженням і вторинною обмоткою, з'єднаної в зірку і через трифазний інвертор напруги, фільтр і реверсивний випрямляч підключеної до мережі або навантаженні, що полягає в тому, що вимірюють відхилення напруги на навантаженні і з нього формують перший керуючий сигнал, яким, впливаючи на трифазний інвертор напруги, змінюють фазу напруги на виході цього інвертора в межах 0 - радий в бік випередження щодо напруги мережі, забезпечуючи при цьому тривалість проводить стану тиристорів трифазного інвертора напруги, що дорівнює радий (180-градусне управління), а й вимірюють реактивну потужність мережі і з неї формують другий керуючий сигнал, яким, впливаючи на реверсивний випрямляч, змінюють амплітуду вихідної напруги трифазного інвертора, з обмеженням її мінімальної величини, пропорційної заданому діапазону стабілізації напруги.

До недоліку способу-прототипу слід віднести великий відсоток вищих гармонійних складових у кривої вихідної напруги при = в області великих значень амплітуди напруги вольтодобавки, коли здійснюються і компенсація відхилень напруги і компенсація реактивної потужності. У той же час застосування алгоритмів керування трифазним інвертором напруги з < радий створює великі перенапруги через виникнення бестоковой інтервалів в ланцюзі вторинних фазних обмоток вольтододавального трансформатора при роботі пристрою на активне навантаження.

Завданням винаходу є поліпшення форми вихідної напруги пристрою без порушення режиму безперервного струму інвертора і збереження низьких комутаційних втрат.

Ефект від вирішення цього завдання полягає в дворазовому зниженні відсотка вищих гармонійних складових у кривої вихідної напруги.

Рішення поставленого завдання досягається тим, що вимірюють напруги на вході трифазного інвертора напруги, порівнюють його з напругою заданого рівня і при перевищенні цього рівня, коригуючи перший керуючий сигнал, скорочують тривалість проводить стану тиристорів трифазного інвертора напруги до 5 / 6 радий, при цьому заданий рівень напруги на вході трифазного інвертора напруги вибирають таким, при якому зберігається безперервність струмів у вторинних фазних обмотках трифазного вольтододавального трансформатора.

Спосіб управління компенсатором включає операції вимірювання відхилення напруги на навантаженні, з нього формують перший керуючий сигнал, а і вимірюють реактивну потужність мережі і з неї формують другий керуючий сигнал. Перший керуючий сигнал змінює фазу в межах 0 - радий, а другий - амплітуду першої гармоніки напруги на виході трифазного інвертора напруги з обмеженням її мінімальної величини, пропорційно заданому діапазону стабілізації. Трифазний інвертор напруги перетворює випрямлена вхідний або вихідний напруга компенсатора в змінну тієї ж частоти, але з амплітудно-фазовим регулюванням в залежності від першого і другого керуючих сигналів. Напруга з виходу трифазного інвертора подається на вторинні обмотки трифазного вольтододавального трансформатора і, зменшуючись їм в k _т раз, додається до напруги мережі. В операції способу входить і вимір напруги на вході трифазного інвертора напруги, за яким змінюють тривалість проводить стану тиристорів трифазного інвертора напруги з на 5 / 6 радий, при перевищенні цим напругою заданого рівня, що зберігає безперервність струмів у вторинних фазних обмотках трифазного вольтододавального трансформатора.

Особливістю принципу побудови компенсатора є зв'язок між фазою вихідного струму трифазного інвертора і величиною напруги на його вході і виході. Ця особливість покладена в основу способу покращення якості вихідної напруги компенсатора за рахунок переключення алгоритмів керування трифазним інвертором напруги без порушення режиму безперервного струму.

	На фіг.1 наведена блок-схема пристрою, що реалізує спосіб управління компенсатором відхилення напруги і реактивної потужності, на фіг.2 - тимчасові діаграми режимів роботи компенсатора, а на фіг.3 додатки приведена функціональна схема перемикає пристрої для зміни алгоритму управління інвертором. Компенсатор (фіг. 1) містить трифазний Вольтододаткові трансформатор 1, трифазний інвертор 2 напруги з синхронізованою з мережею системою 3 управління, в якій здійснюється формування першого керуючого сигналу, реверсивний випрямляч 4 з синхронізованою з напругою на його вхідних затискачах системою 5 управління, в якій здійснюється формування другого сигналу управління, індуктивно-ємнісний фільтр 6. Крім цього, компенсатор містить датчик 7 реактивної потужності мережі з обмежувачем 8 мінімального рівня напруги, датчик 9 відхилення напруги навантаження, датчик 10 напруги на вході трифазного інвертора напруги, перемикаючий пристрій 11 і навантаження 12. До складу перемикає пристрої (фіг.4) входять компаратор 13, ключ 14 (транзистор) і додатковий резистор 15 для одновібратора 16.

Перший керуючий вхід системи 3 управління трифазним інвертором 2 напруги підключений до виходу датчика 9 відхилення напруги на навантаженні 12, за яким регулюється фаза додаткового напруги в межах 0 - радий, в сторону випередження напруги мережі. Другий керуючий вхід системи 3 управління трифазним інвертором 2 напруги через перемикаючий пристрій 11 підключений до датчика 10 напруги на вході трифазного інвертора 2, по якому перемикають алгоритми управління інвертором. Керуючий вхід системи 5 управління реверсивним випрямлячем 4 через обмежувач 8 мінімального рівня напруги підключений до виходу датчика 7 реактивної потужності мережі, за величиною якої регулюють амплітуду додаткового напруження.

Компенсатор відхилень напруги і реактивної потужності (фіг. 1) відповідно до запропонованого способу працює наступним чином.

При малих значеннях кута навантаження 12 амплітуда напруги вольтодобавки має мінімальну величину (фіг.2, б), яка визначається заданим діапазоном стабілізації напруги, і регулюється тільки по фазі у функції відхилення напруги на навантаженні 12 від заданого, наприклад номінального, рівня. При цьому напруга на вході трифазного інвертора 2 напруги нижче рівня перемикання алгоритмів керування інвертором 2 напруги і він працює і як в прототипі зі 180-градусним алгоритмом управління. При збільшенні кута навантаження 12 збільшується сигнал з виходу датчика 7 реактивної потужності мережі. Це викликає збільшення напруги на вході трифазного інвертора 2 і при перевищенні їм значення, що обумовлює зміну кута навантаження інвертора в межах від / 12 до 11 / 12 радий, проводиться зміна тривалості проводить стану тиристорів трифазного інвертора напруги з на 5 / 6 рад (фіг. 2, а) за допомогою перемикає пристрої 11. Як перемикає пристрої 11 (фіг. 4) може бути застосований компаратор 13, який вимикає транзистор 14, шунтувальний додатковий опір 15 одновібратора 16, який призначався для формування затримки інтервалів проводить стану тиристорів на час відновлення їх замикаючих властивостей, і при введенні цього додаткового опору збільшує тривалість затримки до / 6 радий скорочуючи тим самим до 5 / 6.

Пристрій (фіг. 1), що реалізує запропонований спосіб управління, забезпечує регулювання напруги по величині і по фазі зміною кутів управління випрямлячем _в і інвертором _і. У компенсаторі зміна _в виробляється в функції відхилення реактивної потужності мережі від нульового рівня, а зміна кута _і - в функції відхилення напруги навантаження від заданого рівня. Таке автоматичне регулювання забезпечує стабілізацію напруги навантаження і компенсацію реактивної потужності мережі незалежно від жорсткості зовнішньої характеристики мережі, а й від величини і характеру навантаження.

Використання способу управління компенсатором дозволяє поліпшувати якість живильної споживачів електроенергії і знижувати втрати в лініях електропередач.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб управління компенсатором відхилень напруги і реактивної потужності, що містить трифазний Вольтододаткові трансформатор з первинною обмоткою, включеної між мережею і навантаженням, і з вторинною обмоткою, з'єднаної в зірку і через трифазний інвертор напруги, фільтр і реверсивний випрямляч підключеної до мережі або навантаженні, що полягає в тому , що вимірюють відхилення напруги на навантаженні і з нього формують перший керуючий сигнал, яким, впливаючи на трифазний інвертор напруги, змінюють фазу напруги вольтодобавки в межах 0 - радий в бік випередження щодо напруги мережі, забезпечуючи при цьому тривалість проводить стану тиристорів трифазного інвертора напруги, що дорівнює радий, а й вимірюють реактивну потужність мережі і з неї формують другий керуючий сигнал, яким, впливаючи на реверсивний випрямляч, змінюють амплітуду напруги вольтодобавки з обмеженням її мінімальної величини, яка визначається заданим діапазоном стабілізації напруги, що відрізняється тим, що вимірюють напругу на вході трифазного інвертора напруги , порівнюють його з напругою заданого рівня і при перевищенні цього рівня, коригуючи перший керуючий сигнал, скорочують тривалість проводить стану тиристорів трифазного інвертора напруги до 5 / 6 радий, при цьому заданий рівень напруги на вході трифазного інвертора напруги вибирають таким, при якому зберігається

безперервність струмів у вторинних фазних обмотках трифазного вольтододавального трансформатора.

Версія для друку
Дата публікації 15.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів