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)

МЕТОД І ПРИСТРІЙ ЕКОНОМІЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Заявка на винахід РФ -ФІПС № 2004134418 з пріоритетом від 26.11.04
Підлога. рішення ФИПС про видачу патенту - березень 2005

Дудишев Валерій Дмитрович, Росія, Самара
Самарський технічний університет

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до напівпровідникових перетворювачів електроенергії, керованим регуляторам напруги, а конкретніше, до пристроїв економії електроенергії і вентильним компенсаторам реактивної потужності.

Найбільш близьким пристроєм того ж призначення до заявленої корисної моделі по сукупності ознак є вентильний пристрій компенсації реактивної потужності індуктивного навантаження, що містить силові керовані вентилі і силові конденсатори - прототип (Супроновіч Г.А. «Поліпшення коеффициента потужності перетворювальних установок», М .: Вища школа, 1986, с. 66).

При всіх перевагах прототипу, існуюче пристрій економії електроенергії в вигляді керованих конденсаторних батарей досить дороге і громіздке і не забезпечує достатньо повної компенсації реактивної потужності, особливо в динамічних режимах зміни коефіцієнта потужності навантаження.

Крім того, конденсаторні батареї володіють зниженою надійністю в умовах перенапруг У разі індуктивних навантажень великих потужностей, що працюють в динамічних режимах конденсаторний компенсатор реактивної потужності -прототіп- дуже дорогий і ненадійний в реалізації .і експлуатації. Тому реально конденсаторні батареї як компенсатори реактивної потужності знаходять обмежене застосування, особливо в міських та магістральних електромережах, і, як наслідок, виникає істотний перевитрата електроенергії споживачів електроенергії і їх витрати. В умовах неухильного зростання цін на електроенергію дана проблема підвищення коефіцієнта потужності електроустановок стає все гостріше. Метою винаходу є пошук і обгрунтування високоефективного нового методу і пристрою компенсації реактивної потужності навантаження для поліпшення вхідного коефіцієнта потужності мережі по відношенню до даної навантаженні, причому взагалі без силових конденсаторів.

Технічний результат, даного винаходу полягає в удосконаленні пристрої економії електроенергії, взятого за прототип і приводить до усунення контуру обміну реактивної потужністю навантаження і вхідної мережі, а значить і до значної економії електроенергії.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в відоме пристрій, що містить вентильний пристрій компенсації реактивної потужності індуктивного навантаження, що включає силові керовані вентилі і силові конденсатори, за рахунок введення оригінального, повністю керованого регулятора напруги, який за допомогою усунення контуру обміну реактивної енергії індуктивного навантаження і електричної мережі змінного струму досягається ефект автоматичної стабілізації вхідного коефіцієнта потужності на рівні, близькому до одиниці, при зміні характеру і величини навантаження в широких межах взагалі без силових компенсуючих конденсаторів.

На фіг. 1 показано пропонований пристрій економії електроенергії в однофазному виконанні, на фіг. 2 -Показати пристрій економії електроенергії в трифазному виконанні. Електрична мережа 1 приєднана через регулятор напруги 2 до електричної індуктивному навантаженні 3. На фіг. 1 індуктивне навантаження показана, наприклад, у вигляді однофазного трансформатора напруги з первинної обмоткою 4, приєднаної до силової частини 5 регулятора напруги 2 і вторинною обмоткою 6, приєднаної до корисної електричної навантаженні 7. Силова частина 5 регулятора напруги 2 виконана з повністю керованими напівпровідниковими ключами двосторонньої провідності і приєднана по ланцюгу управління 8 до системи управління 9, що містить датчик 10 кута фазового зсуву, напруги і струму навантаження, і формувачі 11 імпульсів управління регулятором 2. Датчик напруги 12 і датчик струму 13 приєднані через відповідні формувачі 14, 15 на входи логічної схеми 16 типу «І - НЕ» відповідний інтервалах знакопостоянства напруги і струму, вихід якої приєднаний до системи формування керуючих імпульсів 11, що містить регулятор шпаруватості 17, наприклад, одновибратор , і формувач імпульсів 18, наприклад, типу генератора Ройер, на входи управління силових вентилів 19 регулятора напруги 2 зашунтувати зустрічно включеними стабілітронами 20.

Тимчасові діаграми, що пояснюють роботу пристрою, показані на фіг.3

Регулятор напруги працює наступним чином. З подачею силового напруги з мережі 1 змінного струму на силові вентилі 5 на його на електричної індуктивному навантаженні 3, з'являється змінна напруга з частотою мережі і величиною, яка визначається регулятором шпаруватості 17 і формувачем імпульсів 18. Включення датчика 10 кута фазового зсуву напруги і струму навантаження 3 змінює роботу регулятора напруги, а саме ширина керуючих імпульсів з виходу регулятора шпаруватості 17 стає змінною в функції величини фазового кута зрушення з датчика 10, а точніше стає рівної тривалості і знакопостоянного інтервалу вхідних струму і напруги , який формується логічною схемою 16 типу «і-НЕ», Ця відмінність призводить до появи нової якості регулятора напруги 2, що приводить до повного усунення контуру обміну реактивної потужності між мережею 1 і навантаженням 3. Дійсно, по команді датчика 10 відбувається комутація повністю керованого вентиля 5 в даний момент закінчення інтервалу протікання активної складової повного вхідного струму навантаження 3, що усуває контур протікання реактивного струму через мережу 1 та навантаження 3. В результаті запасена в індуктивності першого контуру 4 навантаження 3 енергія трансформується у вторинний контур 6, приєднаний електрично до корисного навантаження 7. Ця збережена енергія витрачається, наприклад, в однофазної індукційної печі для додаткового нагріву металу, або створює в разі трифазної індуктивного навантаження у вигляді, наприклад, трифазного асинхронного електродвигуна додаткову корисну потужність в роторі асинхронного двигуна, тобто корисно використовується, а не витрачається на теплові втрати, як раніше. Після закінчення знакозмінного інтервалу датчик 10 знову дає команду на включення силового повністю керованого вентиля 5, і процес повторюється. Регулювання напруги і активної потужності навантаження 3 здійснюється регулятором шпаруватості 17 в інтервалі знакопостоянства вхідного струму і напруги. Таким чином, функції регулювання і стабілізації вихідної напруги і споживаної потужності у регулятора напруги 2 зберігаються. Стабілітрони 20 знімають короткочасні перенапруги в силових вентилях 5 при їх комутації. Завдяки усуненню контуру обміну реактивної потужності між індуктивним навантаженням 3 і мережею 1 досягається ефект автоматичної стабілізації вхідного коефіцієнта потужності на рівні, близькому до одиниці, при зміні характеру і величини навантаження в широких межах, що призводить до значної економії електроенергії. У разі .індуктівних навантажень (індукційні печі, ТРАНСФОРМАТОРИ, ТРИВАЛО ПРАЦЮЮТЬ на холостому ходу і МАЛИХ НАВАНТАЖЕННЯХ) ця економія ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ в разі застосування даного пристрою може досягати 30-50%.

Винахід може бути широко і з користю застосоване в будь-яких електричних ланцюгах де є реактивні елементи починаючи від персонального комп'ютера і пилососа, зварювального трансформатора, силового трансформатора біля вашого будинку, і до ліній електропередач в містах та країнах, аж до Єдиної світової енергосистеми. Винахід має світове значення і раніше вже перевірено в реальних дослідах.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Пристрій економії електроенергії в електричних навантаженнях реактивного характеру, що містить напівпровідниковий регулятор напруги, який відрізняється тим, що регулятор напруги виконаний на повністю керованих ключах, наприклад, на силових транзисторах, і забезпечений системою контролю і управління параметрів навантаження, що забезпечує повністю регулювання ключів регулятора напруги повне усунення інтервалів протікання реактивних струмів між електричною мережею і навантаженням в широкому діапазоні зміни коефіцієнта потужності навантаження.

2. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що повністю керовані вентилі регулятора напруги двосторонньої провідності включені послідовно в фази індуктивного навантаження, а схема управління ними містить електронний блок, до складу якого пристрій вимірювання фазового зсуву між фазною напругою і струмом навантаження, і формувач імпульсів вентилів регулятора напруги, з тривалістю, що дорівнює часу протікання активної потужності з мережі в навантаження.

3. Пристрій за п. 1, 2 відрізняється тим, що пристрій вимірювання фазового зсуву містить датчики фазної напруги і струму електричного навантаження індуктивного характеру, формувачі вихідних сигналів цих датчиків, що порівнює пристрій на вхід якого приєднані виходи зазначених формирователей сигналів з датчиків, логічний пристрій для фіксування інтервалу у відповідності до сигналів з формувачів.

4. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що керовані вентилі регулятора зашунтовані пристроями компенсації напруги.

РЕФЕРАТ

Винахід відноситься до області електротехніки, перетворювальної техніки, а саме до пристроїв економії електроенергії.

Технічний результат, даної корисної моделі полягає в спрощенні і здешевленні відомого пристрою економії елетроенергіі, взятого за прототип і призводить до усунення контуру обміну реактивної потужністю навантаження і вхідної мережі, а значить і до значної економії електроенергії.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в відоме пристрій, що містить вентильний пристрій компенсації реактивної потужності індуктивного навантаження, що включає силові керовані вентилі і силові конденсатори, за рахунок введення оригінального, повністю керованого регулятора напруги, який за допомогою усунення контуру обміну реактивної енергії індуктивного навантаження і електричної мережі змінного струму досягається ефект автоматичної стабілізації вхідного коефіцієнта потужності на рівні, близькому до одиниці, при зміні характеру і величини навантаження в широких межах взагалі без силових компенсуючих конденсаторів.

УВАГА !

Креслення дослідних установок - пояснення до винаходу - є НОУ-ХАУ автора і надаються
по ЗАПИТУ на комерційній основі

Версія для друку
Автор: Дудишев Валерій Дмитрович
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 27.02.2005гг

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