RU2692752C1

RU2692752C1 - Device for network filtration and stepped stabilization

Info

Publication number: RU2692752C1
Application number: RU2018135631A
Authority: RU
Inventors: Игорь Анатольевич Уфимцев
Original assignee: Игорь Анатольевич Уфимцев
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2019-06-27

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used to prevent abrupt changes of current in circuits with devices powered from alternating current network, preventing long-term supply of excess voltage to load circuit, total energy saving of active energy and stabilization of voltage supplied to load at the specified discrete level. Device for network filtration and stepped stabilization, comprising a filtering coil with a core, which is included in the break of the linear wire, on which at least one magnetising coil is installed, connected between linear wires capacitor, at least two, for example, two, complementary coils with cores and control coils, electronic switches connected between one of linear wires and first outputs of control coils, second outputs of which are connected to second linear wire, electronic switches connected in parallel to complementary coils, additionally contains at least three, for example three, connected between linear wires measuring single-level devices, which outputs are connected to encoder inputs. Outputs of the encoder are connected to inputs of inverters connected by their outputs to electronic switches connected in parallel to additional coils, and are connected to inputs of delay devices. Outputs of delay devices are connected to electronic switches connected to control coils. Complementary coils are connected to each other in series circuit, which one terminal is connected to one of linear wires, and the second lead is connected to the first lead of the bias coil, which is connected to the second linear lead at the output of the device by the second lead. Entire series circuit consisting of complementary coils and a magnetising coil is connected in parallel to a circuit consisting of a coil, a filter and a load.EFFECT: technical result of using the proposed invention is increase in the accuracy of operation by creating a stabilizing effect of maintaining voltage at the output, which does not depend on load current; increased number of stages of filtration, regulation and stabilization, reduction of full current in load with control of allowable limits of voltage reduction in load as per technical characteristics.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для предотвращения скачкообразных изменений тока в цепях с устройствами, питающимися от сети переменного тока, предотвращения долговременной подачи избыточного напряжения в цепь нагрузки, общего энергосбережения активной энергии и стабилизации подаваемого в нагрузку напряжения на заданном дискретном уровне.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to prevent abrupt changes in current in circuits with devices powered by AC power, prevent long-term supply of excess voltage to the load circuit, general energy saving of active energy and stabilization of the voltage supplied to the load at a given discrete level.

В настоящее время известно большое количество сетевых фильтров с различными характеристиками. Основные виды: неадаптивные сетевые фильтры, т.е. фильтры, не имеющие адаптивных элементов, параметры которых зависят от тока в цепи нагрузки, и адаптивные сетевые фильтры. Из адаптивных сетевых фильтров наиболее востребованы фильтры имеющие дополнительную функцию стабилизации режима электроснабжения нагрузки. Currently, a large number of network filters with various characteristics are known. Main types: non-adaptive surge protectors, i.e. filters that do not have adaptive elements, whose parameters depend on the current in the load circuit, and adaptive network filters. Of the adaptive network filters, the filters with the additional function of stabilizing the power supply mode of the load are most in demand.

Известен адаптивный сетевой фильтр, содержащий магнитосвязанные катушки индуктивности на общем ферромагнитном сердечнике, включенные согласно в разрыв линейных проводов сети электропитания, и конденсаторы, связывающие линейные провода между собой и шиной заземления (Т.Уильямс, К.Армстронг. ЭМС для систем и установок. М. ИД «Технологии», 2004, с. 337, рис. 8.10.)Known adaptive surge protector containing magnetically coupled inductors on a common ferromagnetic core, included according to the rupture of the linear wires of the power supply network, and capacitors connecting the linear wires between themselves and the ground bus (T. Williams, K. Armstrong. EMC for systems and installations. M PH “Technology”, 2004, p. 337, Fig. 8.10.)

Недостатком этого сетевого фильтра является низкая эффективность при быстром кратковременном повышении или понижении тока в нагрузке, как из-за внешних, так и из-за внутренних причин. Указанный сетевой фильтр не способен обеспечить фильтрацию одновременно и высокочастотных и среднечастотных изменений тока, не обеспечивает режим экономии активной и реактивной энергии, не имеет режима стабилизации при электроснабжении нагрузки.The disadvantage of this network filter is low efficiency with a quick short-term increase or decrease in current in the load, both due to external and internal reasons. The specified power filter is not capable of filtering both high-frequency and medium-frequency current changes at the same time, does not provide a saving mode for active and reactive energy, and does not have a stabilization mode when the load is powered.

Известен сетевой фильтр, описанный в патенте RU 2570351, МПК H02M1/16, опубл.10.12.2015 г., содержащий включенные в разрывы линейных проводов катушки индуктивности с общим сердечником, включенные последовательно между линейными проводами катушку подмагничивания и балластные индуктивности, с сердечниками, на которые установлены управляющие обмотки, пороговое решающее устройство, электронные коммутирующие устройства, включенные между одним из линейных проводов и первыми выводами управляющих обмоток, вторые выводы которых подключены на один из линейных проводов, и электронные коммутирующие устройства, включенные параллельно балластным индуктивностям. При этом катушка подмагничивания установлена на один из общий сердечник катушек индуктивности. Known power filter, described in patent RU 2570351, IPC H02M1 / 16, published 10.12.2015, containing included in the ruptures of the linear wires of the inductor with a common core, connected in series between the linear wires of the bias coil and ballast inductance, with cores, on which are installed control windings, threshold solver, electronic switching devices connected between one of the linear wires and the first terminals of the control windings, the second terminals of which are connected to one of the lines ynyh wires, and electronic switching devices connected in parallel ballast inductance. In this case, the bias coil is installed on one of the common core of the inductors.

Недостатком этого сетевого фильтра является то, что при достаточно эффективном уменьшении полного тока и уменьшении потребляемой электроэнергии на нагрузках различного типа, включенных по двухпроводной схеме, при быстром изменении уровней подаваемого напряжения имеет место несимметричное воздействие поля, создаваемого катушкой подмагничивания, на катушки индуктивности, установленные на сердечник, что вызывает снижение точности работы фильтра при смене задаваемых контроллером порогов энергосбережения, отсутствует режим стабилизации уровня электроэнергии, подаваемого в нагрузку через сетевой фильтр.The disadvantage of this mains filter is that with a sufficiently effective reduction of the total current and reduction of consumed electricity on loads of various types, connected via a two-wire circuit, with a rapid change in the levels of the supplied voltage, there is an asymmetrical effect of the field created by the bias coil on the inductors installed on the core, which causes a decrease in the accuracy of the filter when changing the energy saving thresholds set by the controller, there is no stabilization mode of the level of electricity supplied to the load through a surge protector.

Известен сетевой фильтр, описанный в патенте RU 2588592, МПК Н02J03/01, опубл.10.07.2016 г., выбранный в качестве наиболее близкого аналога, содержащий включенные в разрывы первого линейного провода катушку индуктивности с сердечником и токовую фильтрующую индуктивность с сердечником, снабженную не менее чем одной дополнительной обмоткой, и включенные в разрывы второго линейного провода токовую фильтрующую индуктивность с сердечником, снабженную не менее чем одной дополнительной обмоткой. Между линейными проводами включены конденсатор и фильтро-корректирующие цепи, вход каждой из которых подключен к выходу одной из дополнительных обмоток. Между линейными проводами включены последовательно основная катушка фильтрации и создания противотока и противотоковые индуктивности с сердечниками и управляющими обмотками, которые одним из выводов подключены к одному из линейных проводов, Сетевой фильтр также содержит измерительное устройство, включенное на входе между линейными проводами, с измерительной цепью, подключенной к выходу фильтра, электронные ключи, включенные между одним из линейных проводов и входами управляющих обмоток, электронные коммутаторы, включенные параллельно противотоковым индуктивностям. Выходы измерительного устройства соединены с электронными ключами и коммутаторами, а основная катушка фильтрации и создания противотока установлена на не менее чем один из сердечников катушек индуктивности.Known surge protector described in patent RU 2588592, IPC Н02J03 / 01, published July 07, 2016, selected as the closest analogue, containing the core coil inductance and core current inductance included in the breaks of the first linear wire less than one additional winding, and a current filtering inductance with a core supplied with at least one additional winding included in the breaks of the second linear wire. A capacitor and filter-correction circuits are connected between the linear wires, the input of each of which is connected to the output of one of the additional windings. Between the linear wires are connected in series the main filtration coil and the creation of a countercurrent and countercurrent inductors with cores and control windings that are connected to one of the linear wires by one of the wires. The surge protector also contains a measuring device connected at the input between the linear wires with a measuring circuit connected to the filter output, electronic keys connected between one of the line wires and the inputs of the control windings, electronic switches connected in parallel but countercurrent inductance. The outputs of the measuring device are connected to electronic switches and switches, and the main filtering and countercurrent coil is installed on at least one of the cores of the inductors.

Недостатком этого сетевого фильтра является то, что при эффективном уменьшении полного тока и уменьшении потребляемой электроэнергии на нагрузках различного типа, при быстром изменении уровней подаваемого напряжения на работу катушки подмагничивания влияет инерционность катушки индуктивности, установленной на сердечник, что вызывает снижение точности работы фильтра при смене задаваемых контроллером порогов энергосбережения; режим стабилизации задается с помощью сложного алгоритма измерительного устройства, для чего введена специальная измерительная цепь, число порогов энергосбережения равно числу противотоковых индуктивностей с сердечниками, что не дает возможности увеличивать точность работы фильтра другим способом кроме экстенсивного – то есть путем увеличения числа данных индуктивностей, что снижает общую надежность фильтра при эксплуатации.The disadvantage of this mains filter is that with an effective decrease in the total current and a decrease in the electricity consumed on loads of various types, with a rapid change in the levels of the applied voltage, the inductance of the inductance installed on the core affects the bias coil operation, which causes a decrease in the accuracy of the filter when changing the set energy saving threshold controller; The stabilization mode is set using a sophisticated measuring device algorithm, for which a special measuring circuit is introduced, the number of energy saving thresholds is equal to the number of countercurrent inductances with cores, which makes it impossible to increase the accuracy of the filter in any way other than extensive - that is, by increasing the number of inductances, which reduces overall reliability of the filter during operation.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, – совершенствование конструкции устройства сетевой фильтрации и обеспечение в данном устройстве ступенчатой стабилизации, т.е. создание устройства сетевой фильтрации и ступенчатой стабилизации (далее УСФСС).The technical problem solved by the invention is the improvement of the network filtering device design and the provision of stepwise stabilization in this device, i.e. creation of a network filtering and step stabilization device (hereinafter USFSS).

Технический результат от использования предлагаемого изобретения направлен на: увеличение точности работы УСФСС путем создания стабилизирующего эффекта поддержания напряжения на выходе, не зависящего от тока нагрузки; увеличение числа ступеней фильтрации, регулирования и стабилизации, при конструктивно выбранном числе управляющих и дополняющих катушек; уменьшение полного тока в нагрузке с контролем допустимых пределов снижения напряжений в нагрузке по техническим характеристикам.The technical result from the use of the invention is aimed at: increasing the accuracy of the USFSS by creating a stabilizing effect of maintaining the output voltage, independent of the load current; an increase in the number of stages of filtration, regulation and stabilization, with a structurally selected number of control and complementary coils; reduction of the total current in the load with control of the permissible limits of voltage reduction in the load according to the technical characteristics.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство сетевой фильтрации и ступенчатой стабилизации, содержащее включенную в разрыв линейного провода катушку фильтрующую с сердечником, на который установлена не менее чем одна подмагничивающая катушка, включенный между линейными проводами конденсатор, не менее двух, например, две дополняющие катушки с сердечниками и катушками управления, электронные ключи, включенные между одним из линейных проводов и первыми выводами катушек управления, вторые выводы которых подключены на второй линейный провод, электронные ключи, подсоединенные параллельно дополняющим катушкам, дополнительно содержит не менее трех, например, три включенных между линейными проводами измерительных одноуровневых устройства, выходы которых подсоединены к входам шифратора, выходы которого подсоединены к входам инверторов, соединенных своими выходами с электронными ключами, включенными параллельно дополняющим катушкам, и подсоединены к входам устройств задержки, выходы которых соединены с электронными ключами, подсоединенными к катушкам управления, при этом дополняющие катушки соединены между собой в последовательную цепь, которая одним выводом подключена на один из линейных проводов, а вторым выводом подключена к первому выводу подмагничивающей катушки, которая вторым выводом подключена на второй линейный провод на выходе устройства, при этом вся последовательная цепь, состоящая из дополняющих катушек и подмагничивающей катушки, включена параллельно цепи, состоящей из катушки фильтрующей и нагрузки. This technical result is achieved by the fact that a network filtering and step stabilization device containing a filter coil included in a rupture of a linear wire and a core on which at least one magnetic coil is connected, a capacitor connected between the linear wires, at least two, for example, two complementary coils with cores and control coils, electronic keys connected between one of the line wires and the first terminals of the control coils, the second terminals of which are connected to the second line wire, electronic keys connected in parallel to the complementary coils, additionally contains at least three, for example, three single-level measuring devices connected between the line wires, the outputs of which are connected to the inputs of the encoder, the outputs of which are connected to the inputs of inverters connected by their outputs with electronic keys, connected in parallel to the complementary coils, and connected to the inputs of the delay devices, the outputs of which are connected to electronic switches connected to the cat control chambers, while the complementary coils are interconnected in a series circuit which is connected to one of the linear wires with one output and connected to the first output of the magnetizing coil with the second output, which is connected to the second output cable of the second output with the second output a chain consisting of complementary coils and a biasing coil is connected in parallel with a chain consisting of a filter coil and a load.

Блок-схема УСФСС приведена на фиг. 1.The block diagram of USFSS is shown in FIG. one.

УСФСС включает в себя входные 1, 2, и выходные 3, 4, клеммы для подключения его в разрыв линейных проводов А, В. Между входной клеммой 1 и выходной клеммой 3 включена катушка фильтрующая 5 с сердечником 6, которая совместно с конденсатором 7, включенным между выходными клеммами 3, 4, образует широкополосный фильтр. На сердечник 6 установлена подмагничивающая катушка 8, соединенная первым выводом с первым выводом дополняющей катушки 9, установленной на сердечник 10, которая вторым выводом соединена с первыми выводом дополняющей катушки 11, установленной на сердечник 12, которая своим вторым выводом подключена на линейный провод А. Между входными клеммами 1, 2 и, соответственно, линейными проводами А, В включены измерительные одноуровневые устройства 13, 14, 15, которые соединены на соответствующие входы шифратора 16, первый выход которого соединен со входом первого инвертора 17 и входом первого устройства задержки 18; второй выход которого соединен со входом второго инвертора 19 и входом второго устройства задержки 20. Выходы устройств задержки 18, 20 соединены, соответственно, с электронными ключами 21, 22, при этом первые выводы электронных ключей 21, 22 соединены вместе и подключены на линейный провод А. Вторые выводы электронных ключей 21, 22 подключены, соответственно на первые выводы катушек управления 23, 24, которые установлены, соответственно, на сердечники 10, 12. Вторые выводы катушек управления 23, 24 объединены вместе и подключены на линейный провод В. Выходы первого и второго инверторов 17, 19, подключены, соответственно, на входы электронных ключей 25, 26, которые, соответственно, подключены параллельно дополняющим катушкам 9, 11, которые объединены в единую цепь с подмагничивающей катушкой 8, которая своим вторым выводом подключена к выходной клемме 4. Вся последовательная цепь, состоящая из дополняющих катушек 11, 9, подмагничивающей катушки 8, включена параллельно цепи, состоящей из катушки фильтрующей 5 и нагрузки. The USFSS includes input 1, 2, and output 3, 4, terminals for connecting it to the rupture of the linear wires A, B. Between the input terminal 1 and output terminal 3, the filter coil 5 with core 6 is connected, which, together with the capacitor 7, is turned on between the output terminals 3, 4, forms a broadband filter. A magnetizing coil 8 is mounted on the core 6, connected by the first output with the first output of the complementary coil 9 mounted on the core 10, which is connected to the first output of the complementary coil 11 installed on the core 12, which is connected to the second wire A. the input terminals 1, 2 and, respectively, the linear wires A, B include measuring single-level devices 13, 14, 15, which are connected to the corresponding inputs of the encoder 16, the first output of which is connected to the course of the first inverter 17 and the input of the first delay device 18; The second output of which is connected to the input of the second inverter 19 and the input of the second delay device 20. The outputs of the delay devices 18, 20 are connected, respectively, to the electronic switches 21, 22, while the first terminals of the electronic switches 21, 22 are connected together and connected to the line wire A The second terminals of the electronic switches 21, 22 are connected, respectively, to the first terminals of the control coils 23, 24, which are installed, respectively, on the cores 10, 12. The second terminals of the control coils 23, 24 are combined together and connected to the line wire B. Outputs the first and second inverters 17, 19 are connected, respectively, to the inputs of electronic switches 25, 26, which, respectively, are connected in parallel to the complementary coils 9, 11, which are combined into a single circuit with a biasing coil 8, which by its second output is connected to the output terminal 4. The entire series circuit, consisting of complementary coils 11, 9, biasing coil 8, is connected in parallel with the circuit consisting of filter coil 5 and load.

УСФСС работает следующим образом. При подключении нагрузки к выходным клеммам 3, 4 линейных проводов А, В ток начинает протекать по замкнутой цепи. Ток идет через входную клемму 1, линейный провод А, катушку фильтрующую 5, выходную клемму 3, нагрузку, выходную клемму 4, линейный провод В, входную клемму 2. Широкополосный фильтр, образованный катушкой фильтрующей 5, установленной на сердечник 6 с подмагничивающей катушкой 8, и конденсатором 7 обеспечивает сглаживание импульсов тока, при их возникновении в нагрузке. На подмагничивающей катушке 8 и включенными последовательно с ней дополняющими катушками 9, 11, установленными на сердечники 10, 12, приложено напряжение, снимаемое с выходной клеммы 4 и входной клеммы 1, что через сердечник 6 создает на катушке фильтрующей 5 ток подмагничивания, противоположный току в нагрузке. Соотношение параметров катушки фильтрующей 5, подмагничивающей катушки 8, дополняющих катушек 9 и 11 выбирают так, что ток подмагничивания уменьшает ток на выходе УСФСС на некоторую величину, например на 24 %. USFSS works as follows. When connecting the load to the output terminals 3, 4 of the linear wires A, B, the current begins to flow in a closed circuit. The current goes through the input terminal 1, the line wire A, the filter coil 5, the output terminal 3, the load, the output terminal 4, the line wire B, the input terminal 2. The broadband filter formed by the filter coil 5 mounted on the core 6 with a magnetic coil 8, and capacitor 7 provides smoothing of current pulses, when they occur in the load. On the magnetizing coil 8 and complementary coils 9, 11 connected in series with the cores 10, 12 are connected in series with it, the voltage removed from the output terminal 4 and the input terminal 1, which through the core 6 creates a bias current on the coil of the filter 5 that is opposite to current load. The ratio of the parameters of the filter coil 5, the bias coil 8, the complementary coils 9 and 11 are chosen so that the bias current reduces the output current of USFSS by some amount, for example, by 24%.

При этом, если напряжение между входными клеммами 1 и 2 падает ниже величины первого заданного порога, установленного параметрами измерительного одноуровневого устройства 13, то последнее срабатывает и подает сигнал на один из входов шифратора 16. В этом случае на входах шифратора 16 образуется логическая комбинация уровней «0 – 0 – 1», которая преобразуется в двоичную комбинацию на выходе «0 – 1». Сигнал логической «1» с первого выхода шифратора 16 поступает на инвертор 17 и далее на электронный ключ 25, который выключается и включает в цепь подмагничивающей катушки 8 последовательно с ней дополняющую катушку 9. Этот же сигнал с шифратора 16 поступает на вход устройства задержки 18 и далее на электронный ключ 21, который включается и обеспечивает работу катушки управления 23. Параметры катушки управления 23 и дополняющей катушки 9 выбраны таким образом, что ток в нагрузке в этом случае уменьшается на величину одной четверти от максимального, т.е. уменьшается на 18 %. In this case, if the voltage between input terminals 1 and 2 falls below the value of the first predetermined threshold set by the parameters of the single-level measuring device 13, the latter triggers and sends a signal to one of the inputs of the encoder 16. In this case, a logical combination of levels is formed at the inputs of the encoder 16 0 - 0 - 1 ", which is converted into a binary combination at the output" 0 - 1 ". The logical signal "1" from the first output of the encoder 16 is fed to the inverter 17 and then to the electronic key 25, which turns off and includes in the circuit of the biasing coil 8 in series with it the complementary coil 9. The same signal from the encoder 16 is fed to the input of the delay device 18 and then the electronic key 21, which is turned on and ensures the operation of the control coil 23. The parameters of the control coil 23 and the complementary coil 9 are selected so that the current in the load in this case decreases by one quarter of the maximum, those. reduced by 18%.

Если напряжение между входными клеммами 1 и 2 падает ниже величины второго заданного порога, установленного параметрами измерительного одноуровневого устройства 14, то последнее срабатывает и подает сигнал на один из входов шифратора 16. В этом случае на входах шифратора 16 образуется логическая комбинация уровней «0 – 1 – 1», которая преобразуется в двоичную комбинацию на выходе «1 – 0». Сигнал логической «1» со второго выхода шифратора 16 поступает на инвертор 19 и далее на электронный ключ 26, который выключается и включает в цепь подмагничивающей катушки 8 последовательно с ней дополняющую катушку 11. Этот же сигнал с шифратора 16 поступает на вход устройства задержки 20 и далее на электронный ключ 22, который включается и обеспечивает работу катушки управления 23. Параллельно с этим происходит выключение электронного ключа 21 и включение электронного ключа 25. Параметры катушки управления 24 и дополняющей катушки 11 выбраны таким образом, что ток в нагрузке в этом случае уменьшается на величину половины от максимального, т.е. уменьшается на 12 %. If the voltage between the input terminals 1 and 2 falls below the value of the second predetermined threshold set by the parameters of the measuring single-level device 14, the latter triggers and sends a signal to one of the inputs of the encoder 16. In this case, a logical combination of levels “0 - 1” is formed at the inputs of the encoder 16 - 1 ”, which is converted into a binary combination at the output“ 1 - 0 ”. The logical signal "1" from the second output of the encoder 16 is fed to the inverter 19 and then to the electronic key 26, which turns off and includes in the circuit of the biasing coil 8 in series with it the complementary coil 11. The same signal from the encoder 16 is fed to the input of the delay device 20 and then the electronic key 22, which is turned on and ensures the operation of the control coil 23. In parallel with this, the electronic key 21 is turned off and the electronic key 25 is turned on. The parameters of the control coil 24 and the complementary coil 11 are selected as In this case, the current in the load is reduced by half of the maximum, i.e. reduced by 12%.

Если напряжение между входными клеммами 1 и 2 падает ниже величины третьего заданного порога, установленного параметрами измерительного одноуровневого устройства 15, то последнее срабатывает и подает сигнал на один из входов шифратора 16. В этом случае на входах шифратора 16 образуется логическая комбинация уровней «1 – 1 – 1», которая преобразуется в двоичную комбинацию на выходе «1 – 1». Сигнал логической «1» с первого выхода шифратора 16 поступает на инвертор 17 и далее на электронный ключ 25, который выключается и включает в цепь подмагничивающей катушки 8 и последовательно включенной с ней дополняющей катушки 11 дополняющую катушку 9. Параметры катушек управления 23, 24 и дополняющих катушек 9, 11 выбраны таким образом, что ток в нагрузке в этом случае уменьшается на три четверти от максимального, т.е. уменьшается на 6 %. If the voltage between input terminals 1 and 2 falls below the value of the third predetermined threshold set by the parameters of the single-level measuring device 15, the latter triggers and sends a signal to one of the inputs of the encoder 16. In this case, a logical combination of levels “1 - 1” is formed at the inputs of the encoder 16 - 1 ”, which is converted into a binary combination at the output“ 1 - 1 ”. The logical signal "1" from the first output of the encoder 16 is fed to the inverter 17 and then to the electronic key 25, which turns off and includes in the circuit of the biasing coil 8 and in series with the complementary coil 11 and complementary coil 9. Parameters of control coils 23, 24 and supplementary The coils 9, 11 are chosen in such a way that the current in the load in this case decreases by three-quarters of the maximum, i.e. reduced by 6%.

В случае увеличения напряжения на входных клеммах 1, 2 процесс порогового регулирования, шифрации и управления дополняющими катушками 9, 11 в цепи подмагничивающей катушки 8 развивается в обратном порядке, останавливаясь на величинах стабилизированного уровня снижения тока в 8%,12%, 16%.In the case of increasing the voltage at the input terminals 1, 2, the process of threshold regulation, encryption and control of the complementary coils 9, 11 in the circuit of the biasing coil 8 develops in the reverse order, stopping at the values of the stabilized current reduction level of 8%, 12%, 16%.

Уменьшение полного тока в нагрузке, в сочетании с повышением точности работы схемы УСФСС, путем применения способа включения катушек в регулирующей цепи с использованием шифратора обеспечивает оптимальный экономичный режим работы оборудования.Reducing the total current in the load, in combination with improving the accuracy of the USFSS scheme, by applying the method of switching on the coils in the regulating circuit using an encoder ensures an optimal economical operation of the equipment.

Пример.Example.

При испытаниях использовали комбинированную нагрузку, типичную для предприятия сферы обслуживания, включающую устройства освещения, вентиляции, обогрева, промышленное и офисное оборудование. Уровни подаваемого входного напряжения на объекте изменялись. При включении УСФСС он начинал отрабатывать режимы стабилизации и экономии. Если напряжение, подаваемые из сети на УСФСС, превышало значения заданных порогов, то в выходных цепях УСФСС ток нагрузки уменьшался на максимальную величину, заданную параметрами УСФСС. Если входные напряжения снижались, и это вызывало срабатывание, величина уменьшения тока на УСФСС падала, что сохраняло токовый режим нагрузки в сочетании с экономией в размере 75% от максимальной. Дальнейшее понижение входного напряжения приводило к еще большему снижению доли уменьшения тока на УСФСС, что вызывало сохранение токового режима нагрузки в сочетании со средней экономией электроэнергии. Еще большее уменьшение напряжения вызывало срабатывание схемы УСФСС и обеспечивало режимы экономии около 25% от максимальной. В результате достигнуто увеличение точности работы УСФСС путем создания стабилизирующего эффекта поддержания напряжения на выходе, увеличено числа ступеней фильтрации, регулирования и стабилизации, при конструктивно выбранном числе управляющих и дополняющих катушек, уменьшен полный ток в нагрузке с контролем допустимых пределов снижения напряжений в нагрузке по техническим характеристикам.In tests, a combined load typical of a service company, including lighting, ventilation, heating, industrial and office equipment was used. The levels of input voltage applied to the object varied. With the inclusion of USFSS, he began to work out stabilization and economy modes. If the voltage supplied from the network to the USFSS exceeded the specified thresholds, then in the output circuits of the USFSS, the load current decreased by the maximum value specified by the USFSS parameters. If the input voltages decreased and this triggered, the magnitude of the decrease in current on the USFSS dropped, which kept the load current mode combined with savings of 75% of the maximum. A further decrease in the input voltage led to a further reduction in the share of current reduction in USFSS, which caused the current load mode to be maintained in combination with the average power savings. An even greater decrease in voltage caused the operation of the USFSS circuit and provided saving modes of about 25% of the maximum. As a result, an increase in the accuracy of the USFSS was achieved by creating a stabilizing effect of maintaining voltage at the output, increasing the number of filtering, regulating and stabilizing stages, with a constructively selected number of control and complementary coils, reducing the total current in the load while controlling the allowable limits for reducing the voltages in the load according to technical specifications .

УСФСС может быть изготовлен с использованием стандартных конденсаторов, стандартных электронных ключей и инверторов, пороговых устройств и шифраторов; катушки могут быть изготовлены из стандартного обмоточного провода, и установлены на сердечники, изготовленные из трансформаторного железа, необходимой марки. Готовый УСФСС может быть размещен в стандартном электротехническом щите, имеющем требуемые присоединительные и габаритные размеры и необходимый класс электротехнической защиты.USFSS can be manufactured using standard capacitors, standard electronic switches and inverters, threshold devices and encoders; Coils can be made of standard winding wire, and mounted on cores made of transformer iron, the required grade. Ready USFSS can be placed in a standard electrical switchboard that has the required mounting and dimensions and the required class of electrical protection.

Таким образом, по сравнению с наиболее близким аналогом заявляемый УСФСС наряду с допустимым пороговым уменьшением питающего сетевого тока, подаваемого на нагрузку, при том же количестве единиц комплектующих изделий, выполненных в виде катушек, размещенных на сердечниках, обеспечивает увеличенное число ступеней сетевой фильтрации и стабилизации, и, следовательно, повышенную точность поддержания напряжения на нагрузке.Thus, in comparison with the closest analogue, the claimed USFSS, along with the allowable threshold reduction of the supply network current supplied to the load, with the same number of units of components made in the form of coils placed on the cores, provides an increased number of network filtering and stabilization stages, and, consequently, increased accuracy in maintaining the voltage on the load.

Claims

A network filtering and step stabilization device containing a filter coil with a core included in the rupture of a linear wire with a core on which at least one capacitor is connected between the linear wires, at least two, for example two, complementary coils with cores and control coils, electronic keys connected between one of the line wires and the first terminals of the control coils, the second terminals of which are connected to the second line wire, electronic keys, connected Connected parallel to complementary coils, characterized in that it additionally contains at least three, for example, three connected between the linear wires of the measuring single-level devices, the outputs of which are connected to the inputs of the encoder, the outputs of which are connected to the inputs of inverters connected in parallel with the outputs complementary coils, and connected to the inputs of the delay devices, the outputs of which are connected to electronic switches connected to the control coils, while The main coils are interconnected in a series circuit, which is connected to one of the linear wires with a single terminal, and connected to the first output of the magnetizing coil, which is connected to the second linear wire at the output of the device, the second, consisting of complementary coils and a magnetizing coil, is connected in parallel to a circuit consisting of a filter coil and a load.