RU75518U1 - REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE - Google Patents

REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU75518U1
RU75518U1 RU2008110393/22U RU2008110393U RU75518U1 RU 75518 U1 RU75518 U1 RU 75518U1 RU 2008110393/22 U RU2008110393/22 U RU 2008110393/22U RU 2008110393 U RU2008110393 U RU 2008110393U RU 75518 U1 RU75518 U1 RU 75518U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control unit
timer
current
reactive power
thyristor
Prior art date
Application number
RU2008110393/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Мазнев
Андрей Михайлович Евстафьев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2008110393/22U priority Critical patent/RU75518U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU75518U1 publication Critical patent/RU75518U1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Устройство для компенсации реактивной мощности относится к электротехнике и может быть применено на электроподвижном составе переменного тока для повышения коэффициента мощности. В каждом полупериоде первый (7) или второй (8) диоды переходят в проводящее состояние, при этом второй (11) или первый (10) тиристор также переходит в проводящее состояние, так как блок управления (6) подает управляющий импульс на электрод управления тиристора. При переходе напряжения через «нуль» датчик напряжения (5) вырабатывает сигнал по которому первый таймер входящий в блок управления (6) обнуляется, а во второй таймер блока управления (6) записывается константа. При переходе тока через «нуль» датчик тока (4) вырабатывает сигнал, по которому содержимое первого таймера блока управления (6) фиксируется, при этом число, записанное в этом таймере, пропорционально тактовой частоте блока управления (6) и углу сдвига фазы тока. Второй таймер блока управления (6), в который записана константа в начале полупериода, продолжает счет на вычитание до тех пор, пока его содержимое не станет равно содержимому первого таймера блока управления (6). При равенстве значений первого и второго таймеров блок управления (6) вырабатывает импульс управления на выключение первого (10) или второго (11) тиристора. Технический результат заключается в повышении коэффициента мощности во всем диапазоне регулирования и надежности устройства для компенсации реактивной мощности, 1 ил.A device for reactive power compensation relates to electrical engineering and can be used on electromotive stock of alternating current to increase the power factor. In each half-cycle, the first (7) or second (8) diodes go into a conducting state, while the second (11) or first (10) thyristor also goes into a conducting state, since the control unit (6) supplies a control pulse to the thyristor control electrode . When the voltage passes through "zero", the voltage sensor (5) generates a signal according to which the first timer included in the control unit (6) is reset, and a constant is written to the second timer of the control unit (6). When the current passes through “zero”, the current sensor (4) generates a signal according to which the contents of the first timer of the control unit (6) are fixed, while the number recorded in this timer is proportional to the clock frequency of the control unit (6) and the phase angle of the current phase. The second timer of the control unit (6), in which the constant is written at the beginning of the half-cycle, continues to be subtracted until its contents become equal to the contents of the first timer of the control unit (6). If the values of the first and second timers are equal, the control unit (6) generates a control pulse to turn off the first (10) or second (11) thyristor. The technical result consists in increasing the power factor in the entire range of regulation and reliability of the device for reactive power compensation, 1 il.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть применена на электроподвижном составе переменного тока для повышения коэффициента мощности.The utility model relates to electrical engineering and can be applied on electromotive stock of alternating current to increase power factor.

Известно устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее тяговый трансформатор, преобразователь, тяговый двигатель пульсирующего тока, два источника реактивной мощности, датчики тока и напряжения, блок управления, коммутатор (RU 2212086, кл. H02J 3/18, В60L 9/12, Бюл. №25, 10.09.2003).A device for compensating reactive power, comprising a traction transformer, a converter, a pulsating current traction motor, two reactive power sources, current and voltage sensors, a control unit, a switch (RU 2212086, class H02J 3/18, B60L 9/12, Bull. No. 25, 09/10/2003).

Недостатком устройства является возникновение ударных токов при подключении коммутатором источника реактивной мощности к вторичной обмотке трансформатора в случае не соответствия напряжения на обмотке трансформатора и на конденсаторе источника реактивной мощности, что снижает надежность устройства. Появление ударных токов снижает коэффициент мощности.The disadvantage of this device is the occurrence of shock currents when the switch connects the source of reactive power to the secondary winding of the transformer in the event of a voltage mismatch on the transformer winding and on the capacitor of the reactive power source, which reduces the reliability of the device. The appearance of shock currents reduces the power factor.

Известно устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее тяговый трансформатор, преобразователь, тяговый двигатель пульсирующего тока, два источника реактивной мощности, блок управления, коммутатор, датчики тока и напряжения (RU 2256994, кл. H02J 3/18, B60L 9/12, Бюл. №20, 20.07.2005 - прототип).A device for compensating reactive power, comprising a traction transformer, a converter, a pulsating current traction motor, two reactive power sources, a control unit, a switch, current and voltage sensors (RU 2256994, class H02J 3/18, B60L 9/12, Bull. No. 20, 07/20/2005 - prototype).

Недостатком устройства, принятого за прототип, является дискретный способ регулирования реактивной мощности с большим шагом дискретности, что снижает коэффициент мощности во всем диапазоне регулирования, большое количество элементов снижает надежность устройства.The disadvantage of the device adopted for the prototype is a discrete method of reactive power regulation with a large step of discreteness, which reduces the power factor in the entire control range, a large number of elements reduces the reliability of the device.

Задача полезной модели - повысить надежность устройства для компенсации реактивной мощности за счет сокращения числа элементов и исключения возникновения ударных токов в реактивных элементах, и The objective of the utility model is to increase the reliability of a device for reactive power compensation by reducing the number of elements and eliminating the occurrence of shock currents in reactive elements, and

повысить коэффициент мощности во всем диапазоне регулирования за счет применения секторного регулирования в управляемом выпрямителе.to increase the power factor in the entire range of regulation through the use of sector regulation in a controlled rectifier.

Технический результат достигается тем, что в устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее тяговый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к питающей сети, последовательно соединенные якорную обмотку и обмотку возбуждения тягового двигателя пульсирующего тока, датчик тока и датчик напряжения, их выходы подключены к первому и второму входам блока управления соответственно, в него дополнительно введены три диода и два двухоперационных тиристора, к свободному выводу якорной обмотки тягового двигателя пульсирующего тока подключены аноды первого, второго и третьего диодов и первый вывод датчика напряжения, второй вывод которого подключен к свободному выводу обмотки возбуждения тягового двигателя пульсирующего тока и общему выводу катодов третьего диода, первого и второго двухоперационных тиристоров, электроды управления которых подключены к первому и второму выходам блока управления соответственно, анод первого двухоперационного тиристора и катод первого диода соединены с первым выводом вторичной обмотки тягового трансформатора, второй вывод которой соединен через датчик тока с катодом второго двухоперационного тиристора и анодом второго диода.The technical result is achieved by the fact that in a device for compensating reactive power, containing a traction transformer, the primary winding of which is connected to the supply network, the armature winding and the excitation winding of a pulsating current traction motor, a current sensor and a voltage sensor are connected in series, their outputs are connected to the first and second the inputs of the control unit, respectively, three diodes and two two-operational thyristors are additionally introduced into it, to the free output of the anchor winding of the traction motor a pulser the anode of the first, second and third diodes and the first output of the voltage sensor, the second output of which is connected to the free output of the excitation winding of the traction motor of the pulsating current and the common output of the cathodes of the third diode, the first and second two-stage thyristors, the control electrodes of which are connected to the first and second the outputs of the control unit, respectively, the anode of the first two-stage thyristor and the cathode of the first diode are connected to the first output of the secondary winding of the traction transformer, the second the output of which is connected through a current sensor to the cathode of the second two-stage thyristor and the anode of the second diode.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для компенсации реактивной мощности.The drawing shows a circuit diagram of the proposed device for reactive power compensation.

В соответствии с чертежом устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее тяговый трансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к питающей сети, последовательно соединенные якорную обмотку 2 и обмотку возбуждения 3 тягового двигателя пульсирующего тока, датчик тока 4 и датчик напряжения 5, их выходы подключены к первому и второму входам блока управления 6 (например ADAM-5510, Прософт краткий каталог продукции 6.0, 2001, с. 47) соответственно, к свободному выводу якорной обмотки 2 тягового двигателя In accordance with the drawing, a device for reactive power compensation, comprising a traction transformer 1, the primary winding of which is connected to the mains, an armature winding 2 and an excitation winding 3 of a pulsating current traction motor, a current sensor 4 and a voltage sensor 5, their outputs are connected to the first and the second inputs of the control unit 6 (for example, ADAM-5510, Prosoft short product catalog 6.0, 2001, p. 47), respectively, to the free output of the anchor winding 2 of the traction motor

пульсирующего тока подключены аноды первого 7, второго 8 и третьего 9 диодов и первый вывод датчика напряжения 5, второй вывод которого подключен к свободному выводу обмотки возбуждения 3 тягового двигателя пульсирующего тока и общему выводу катодов третьего диода 9, первого 10 и второго 11 двухоперационных тиристоров, электроды управления которых подключены к первому и второму выходам блока управления 6 соответственно, анод первого двухоперационного тиристора 10 и катод первого диода 7 соединены с первым выводом вторичной обмотки тягового трансформатора 1, второй вывод которой соединен через датчик тока 4 с катодом второго двухоперационного тиристора 11 и анодом второго диода 8.the pulsating current connected anodes of the first 7, second 8 and third 9 diodes and the first output of the voltage sensor 5, the second output of which is connected to the free output of the excitation winding 3 of the traction motor of the pulsating current and the common output of the cathodes of the third diode 9, the first 10 and second 11 two-operation thyristors, the control electrodes of which are connected to the first and second outputs of the control unit 6, respectively, the anode of the first two-stage thyristor 10 and the cathode of the first diode 7 are connected to the first output of the secondary winding of the traction t ansformatora 1, the second terminal of which is connected through the supply 4 to the cathode of the second thyristor dvuhoperatsionnogo sensor 11 and the anode of the second diode 8.

Устройство для компенсации реактивной мощности работает следующим образом. В каждом полу периоде к соответствующему плечу полууправляемого моста прикладывается напряжение полярности, при которой первый 7 или второй 8 диоды переходят в проводящее состояние, при этом второй 11 или первый 10 тиристор также переходит в проводящее состояние, так как блок управления 6 подает управляющий импульс на электрод управления тиристора. При переходе напряжения через «нуль» датчик напряжения 5 вырабатывает сигнал, по которому первый таймер, входящий в блок управления 6, обнуляется, а во второй таймер записывается число , где Т - период переменного тока, f - тактовая частота блока управления 6. Так как нагрузка выпрямителя имеет реактивный характер, то потребляемый нагрузкой ток сдвинут по фазе по отношению к напряжению на угол α. При переходе тока через «нуль» датчик тока 4 вырабатывает сигнал, по которому содержимое первого таймера блока управления 6 фиксируется при этом число, записанное в этом таймере, пропорционально тактовой частоте блока управления 6 и углу сдвига фазы тока α. Второй таймер, в который записано число N в начале полупериода, продолжает счет на вычитание до тех пор, пока его содержимое не станет равно содержимому первого таймера. При равенстве значений первого и A device for reactive power compensation works as follows. In each half period, a polarity voltage is applied to the corresponding arm of the semi-controlled bridge, at which the first 7 or second 8 diodes go into a conductive state, while the second 11 or first 10 thyristor also goes into a conductive state, since the control unit 6 supplies a control pulse to the electrode thyristor control. When the voltage passes through "zero", the voltage sensor 5 generates a signal according to which the first timer included in the control unit 6 is reset, and the number is written in the second timer , where T is the alternating current period, f is the clock frequency of the control unit 6. Since the rectifier load is reactive, the current consumed by the load is shifted in phase with respect to the voltage by an angle α. When the current passes through "zero", the current sensor 4 generates a signal according to which the contents of the first timer of the control unit 6 are fixed while the number recorded in this timer is proportional to the clock frequency of the control unit 6 and the angle of the current phase shift α. The second timer, in which the number N is written at the beginning of the half-cycle, continues to be subtracted until its contents become equal to the contents of the first timer. If the values of the first and

второго таймера блок управления 6 вырабатывает импульс управления на выключение первого 10 или второго 11 тиристора. При этом угол выключения β=π-α. Накопленная реактивная энергия рассеивается через третий диод 9 в контуре третий диод 9, якорная обмотка 2, обмотка возбуждения 3 тягового двигателя пульсирующего тока. Одновременное регулирование углов α и β позволяет получить совпадение по фазе напряжения сети и первой гармоники тока в широком диапазоне изменения среднего значения выпрямленного напряжения. При этом обеспечивается коэффициент мощности близкий к единице.the second timer, the control unit 6 generates a control pulse to turn off the first 10 or second 11 thyristor. Moreover, the turn-off angle β = π-α. The accumulated reactive energy is dissipated through the third diode 9 in the circuit of the third diode 9, the anchor winding 2, the excitation winding 3 of the pulsating current traction motor. Simultaneous adjustment of the angles α and β allows one to obtain a coincidence in phase of the mains voltage and the first harmonic of the current in a wide range of changes in the average value of the rectified voltage. This provides a power factor close to unity.

Предлагаемое устройство для компенсации реактивной мощности реализует поставленную задачу: повышает надежность устройства для компенсации реактивной мощности за счет сокращения числа элементов (на 16) и исключения возникновения ударных токов в реактивных элементах, и повышает коэффициент мощности во всем диапазоне регулирования за счет применения секторного регулирования в управляемом выпрямителе.The proposed device for reactive power compensation implements the task: it increases the reliability of the device for reactive power compensation by reducing the number of elements (by 16) and eliminating the occurrence of shock currents in reactive elements, and increases the power factor in the entire control range due to the use of sector regulation in controlled straightener.

Claims (1)

Устройство для компенсации реактивной мощности, содержащее тяговый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к питающей сети, последовательно соединенные якорную обмотку и обмотку возбуждения тягового двигателя пульсирующего тока, датчик тока и датчик напряжения, их выходы подключены к первому и второму входам блока управления соответственно, отличающееся тем, что в него дополнительно введены три диода и два двухоперационных тиристора, к свободному выводу якорной обмотки тягового двигателя пульсирующего тока подключены аноды первого, второго и третьего диодов и первый вывод датчика напряжения, второй вывод которого подключен к свободному выводу обмотки возбуждения тягового двигателя пульсирующего тока и общему выводу катодов третьего диода, первого и второго двухоперационных тиристоров, электроды управления которых подключены к первому и второму выходам блока управления соответственно, анод первого двухоперационного тиристора и катод первого диода соединены с первым выводом вторичной обмотки тягового трансформатора, второй вывод которой соединен через датчик тока с катодом второго двухоперационного тиристора и анодом второго диода.
Figure 00000001
A device for reactive power compensation, comprising a traction transformer, the primary winding of which is connected to the supply network, an armature winding and an excitation winding of a pulsating current traction motor, a current sensor and a voltage sensor, their outputs connected to the first and second inputs of the control unit, respectively, characterized in that that three diodes and two two-stage thyristors are additionally introduced into it, are connected to the free output of the armature winding of the pulsating current traction motor the nodes of the first, second and third diodes and the first output of the voltage sensor, the second output of which is connected to the free output of the excitation winding of the traction motor of the pulsating current and the general output of the cathodes of the third diode, the first and second two-operation thyristors, the control electrodes of which are connected to the first and second outputs of the control unit accordingly, the anode of the first two-stage thyristor and the cathode of the first diode are connected to the first terminal of the secondary winding of the traction transformer, the second terminal of which is connected through a current sensor with the cathode of the second two-stage thyristor and the anode of the second diode.
Figure 00000001
RU2008110393/22U 2008-03-18 2008-03-18 REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE RU75518U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008110393/22U RU75518U1 (en) 2008-03-18 2008-03-18 REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008110393/22U RU75518U1 (en) 2008-03-18 2008-03-18 REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU75518U1 true RU75518U1 (en) 2008-08-10

Family

ID=39746824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008110393/22U RU75518U1 (en) 2008-03-18 2008-03-18 REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU75518U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8493757B2 (en) AC/DC converter with a PFC and a DC/DC converter
US20170133943A1 (en) Solar photovoltaic power conditioning units
US10374447B2 (en) Power converter circuit including at least one battery
US8503204B2 (en) Power converter circuit
US10044278B2 (en) Power conversion device
US9973077B2 (en) Delta conversion rectifier
US8488346B2 (en) Power conversion apparatus and method
JP6260295B2 (en) Power factor correction circuit
CN102882388A (en) Power supply device and method of controlling power supply device
US10615703B2 (en) DC-DC converter
US9831786B2 (en) Switching power-supply device
US20120014149A1 (en) Power conversion apparatus and method
EP2661804A1 (en) Method and apparatus for resonant converter control
US8824180B2 (en) Power conversion apparatus
JP6161998B2 (en) Power supply device and power supply device for arc machining
JP2012222951A (en) Charging device
RU75518U1 (en) REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE
KR100966965B1 (en) Dc/dc converter with multi-output
KR102099988B1 (en) Power supply deivce and power supply deivce for arc machining
KR20200071616A (en) Power conversion apparatus with improved power conversion efficiency
RU2384929C2 (en) Device for reactive power compensation
CN207801754U (en) A kind of circuit of power factor correction for Switching Power Supply
Wu et al. Current distortion improvement and dc-link voltage regulation for bi-directional inverter in dc-microgrid applications
RU2558681C1 (en) Independent voltage inverter to supply load through transformer with low coupling coefficient between its windings
RU2368051C1 (en) Reactive power compensation device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140319