SU1104485A2 - Стабилизированна трехфазна система питани - Google Patents

Abstract

1. СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ по авт. св. Р 849165, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  возможности формировани  симмет- . ричной трехфазной системы токов, п нее введены три идентичных канала стабилизации тока, причем питанлций вход каждого из указанных каналов соединен с выходом регулируемого делител  выходного напр жени  соответствующего канала стабилизации напр жени , установочный вход - с выходом общего опорного злемента по1сто нного напр жени , а выход - с клеммами дл  подключени  токовой нагрузки . 2. Система поп.1, отличающа с  тем, что каждый канал стабилизации тока выполнен в виде силового тракта, включающего последовательно соединенные первый регулируемый делитель напр жени , вход которого подключен к выходу регулируемого делител  напр жени  соответствующего канала стабилизации напр жени , канальный усилитель с переменным коэффициентом передачи, трансформатор , вторична  обмотка которого через шунт соединен с клеммами дл  подключени  токовой нагрузки и тракта обратной св зи, включающего согласукиций усилитель, дифференциальные входы которого подключены к выводам шунта, второй регулируемый делитель напр жени , вход которого соеО ) динен с выходом согласующего усилис тел , узел пре1 ывани , установочный вход которого подключен к выходу общего опорного элемента посто нного напр жени , а управл ющий вход - к вькоду согласующего усилител , избирательный узел сравнени , сигнальные входы которого соединены с выходами ;; j; второго регулируемого делител  нарр жени  и узла прерывани , управЛЯЮ1ЦИЙ вход - с выходом согласующего СХ) усилител , а выход - с управл ющим СП входом канального усилител .

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использо вани  при реализации образцовых трех фазных источников напр жени  и тока с высокой степенью симметрии. По основному авт. св. № 849165 известна стабилизированна  трехфазна система питани , содержаща  преобразователь однофазного напр жени  в трехфазное, три канала стабилизаци напр жени  со стабилизаторами переменного напр жени , один из-которых подключен к выходу упом нутого преоб разовател  непосредственно, а два других - через индивидуальные фазовращатели , и трансформаторами, первичные обмотки которых .соединены с выходами соответствующих стабилизаторов переменного напр жени , а вторичные - с входами узла индикации симметрии, состо щего из последовательно соединенных сумматора, избирательного усилител  и индикатора, и с клеммами дл  подключени  потенциальных нагрузок, общий опорный элемент посто нного напр жени , в контуре обратной св зи каждого канала стабилизации напр жени  - регулируемый делитель выходного напр жени , вход которого подключен к вто ричной обмотке трансформатора, узел прерывани , включающий в свой состав прерыватель,, установочный вход которого подключе.н к выходу общ4г-о опорного элемента посто нного напр жени  ограничитель, вход которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора , а выход - с управл ющим входом прерывател , и вспомогательньй регулируемый Делитель напр жени , вход которого подключен к выходу прерывател , избиpafeльный узел сравнени , включающий в свой состав последовательно соединенные вычитающий элемен входы которого подключены к выходам регулируемого делител  выходного напр жени  и вспомогательного регулируемого делител  напр жени  узла пре рывани , избирательный- усилитель, синхронный детектор, управл ющий вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, и сглаживаю щий фильтр, выход которого подключен к управл ющему входу стабилизатора переменного напр жени  1 . Недостаток известной системы св йан с ограниченными функциональными возможност ми. Как известно, мощност на электрических станци х и подстанци х измер етс  путем подключени  измерительной мощности к выходам измерительных трансформаторов напр жени  с номинальным значением выходных напр жений - 100В и к выходам измерительных трансформаторов тока с номинальным значением тока через шунт 0,2-0,5 Ом, равным 1 или 5 А. В соответствии с этим измерительное устройство должно иметь три дополнительных трансформатора тока, обеспечивающих ток через нагрузку с сопротивлением 0,2-0,5 Ом, равный 1 или 5 А. Однако подключение дополнительных трансформаторов тока к стабильной трехфазной системе напр жений не позвол ет получить достоверные результаты измерени  из-за нестабильности параметров трансформаторов и неидентичности их коэффициентов передачи. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем обеспечени  возможности формировани  симметричной трехфазной системы токов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что.в стабилизированную трехфазную систему питани , содержащую преобразователь однофазного напр жени  в трехфазное, три канала стабилизации напр жени  со стабилизаторами переменного напр жени , один из которых подключен к выходу упом нутого преобразовател  непосредственно , а два других - через индивидуальные фазовращатели, и трансформаторами , первичные обмотки которых соединены с выходами соответствующих стабилизаторов переменного напр жени , а вторичные - о клеммами дл  подключени  потенциальных нагрузок, узел индикации симметрии, входы которого подключены к выходным цеп м каналов стабилизации напр жени , общий опорный элемент посто нного напр жени , в контуре обратной св зи каждого канала стабилизации напр жени  регулируемый делитель выходного напр жени , вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора, узел прерывани , установочный вход которого соединен с выходом общего опорного элемента посто нного напр жени , а управл ющий вход - с вторичной обмоткой трансформатора, избирательный узел сравнени , входы которого подключены к выходам регули3 руемого делител  выходного напр жен и узла прерывани , а выход - к упра л ющему входу стабилизатора переменного напр жени , введены три иде тичных канала стабилизации тока, причем питающий вход каждого из ука занных каналов соединен с выходом р гулируемого делител  вькодного напр жени  соответствующего канала стабилизации напр жени , установочный вход - с выходом общего опорного эл мента посто нного напр жени , а выход - с клеммами дл  подключени  токовой нагрузки. Каждьм канал стабилизации тока в полнен в виде силового тракта, вклю чающего последовательно соединенные первый регулируемый делитель напр жени , вход которого подключен к выходу регулируемого делител  напр жени  соответствующего канала стабилизации напр жени , канальный усилитель с переменным коэффициентом передачи, трансформатор, вторична  обмотка которого через шунт соединена с клеммами дл  подключени  токовой нагрузки и тракта обрат ной св зи, включающего согласующий усилитель, дифференциальные входы которого подключены к выводам гаунта , второй регулируемый делитель напр жени , вход которого соединен с выходом согласующего усилител , узел прерывани , установочный вход которого подключен к выходу общего опорного элемента посто нного напр жени , а управл ющий вход - к вы ходу согласующего усилител , избирательный усилитель сравнени , сигнальные входы которого соединены с выходами второго регулируемого делител  напр жени  и узла прерывани , управл ющий вход - с выходом согласующего усилител , а выход с управл ющим входом канального уси лител  . На чертеже представлена функциональна  схема предложенной стабилизированной трехфазной системы питани . Система содержит преобразователь 1 однофазного напр жени  в трехфазное, фазовращатели 2 и 3, каналы 4-6 стабилизации напр жени  со стабилизаторами 7 переменного напр жени , один из которых подключен к выходу преобразовател  1 непосредственно , а два других - через фазовращатели 2 и 3 с трансформато854 рами 8, первичные обмотки которых соединены с выходами соответствующих стабилизаторов 7 переменного напр жени , а вторичные - с клеммами дл  подключени  потенциальных нагрузок , узел 9 индикации симметрии,общий опорный элемент 10 посто нного напр жени .. В контуре обратной св зи каждого из каналов 4-6 стабилизации напр жени  имеетс  регулируемый делитель 11 выходного напр жени , вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора 8, узел 12 прерывани , установочный вход которого соединен с выходом общего опорного элемента 10 посто нного напр жени , а управл ющий вход - с вторичной |Обмоткой трансформатора 8, избирательный узел 13 сравнени , входы которого подключены к выходам регулируемого делител  11 выходного напр жени  и узла 12 прерывани , а выход к управл ющему входу стабилизатора 7 переменного напр жени . Входы узла 9 индикации симметрии подключены к выходным цеп м каналов 4-6 стабилизации напр жени , в частности к выходам peгyлиpye п lx делителей 11 выходных напр жений. Система содержит также каналы 14-16 стабилизации тока. питающий вход каждого из которых соединен с .выходом регулируемого делител  11 выходного напр жени  соответствующего канала стибилизации напр жени , установочный вход - с выходом общего опорного элемента 10 посто нного напр жени , а выход - с клеммами дл  подключени  токовой нагрузки . Каждый из каналов 14-16 стабилизации тока выполнен в виде силового тракта и тракта обратной св зи. Силовой тракт включает последовательно соединенные регулируемый делитель 17 напр жени , вход которого подключен к выходу регулируемого делител  11 выходного напр жени  соответствующего канала стибилизации напр жени , канальный усилитель 18 с переменным коэффициентом передачи, трансформатор 19, вторична  обмотка которого через шунт 20 соединена с клеммами дл  подключени  токовой нагрузки . Тракт обратной св зи включает согласующий усилитель 21, диффе- . ренциальные входы которого подключены к выводам шунта 20, регулируемый делитель 22 напр жени , вход которого соединен с выходом согласующего усилител  21, узел 23 прерывани . установочный вход которого подключе к выходу общего опорного элемента 1 посто нного напр жени , а управл ющ вход - к выходу согласующего усилител  21, избирательный узел 24 срав нени , сигнальные входы которого соединены с выходами регулируемого делител  22 напр жени  и узла 23 прерывани , управл ющий вход - с вы ходом согласующего усилител  21, а выход - с управл ющим входом каналь ного усилител  18. Система работает следующим образом . Выходные сигналы преобразовател  однофазного напр жени  в трехфазное в одной фазе (А) непосредственно, а в двух других фазах (В,С) через фазовращатели 2 и 3 поступают на стабилизаторы 7 переменного напр жени  (амплитуды первой гармоники) и далее - на трансформаторы 8. Напр жение на вторичной обмотке каждого из трансформаторов 8 поддерживаетс  на требуемом уровне путем непре рьгеного сравнени  и уравнивани  по первой гармонике напр жени  с выхода регулируемого делител  11 выходного напр жени  и сигналов с выхода узла 12 прерывани , преобразующего посто нное напр жение с выхода общего опорного элемента 10 в неизменное по амплитуде пр моугольное напр  жение. Регулирующее воздействие на стабилизатор 7 переменного напр жени  осуществл етс  сигналами с вьпсода избирательного узла 13 сравнени  Какие бы изменени  выходных напр жений и. , Ug и Up трехфазной системы питани  не происходили (например, при задании параметра качества), амплитуды первых гармоник напр жений на выходах рег-улируемык делителей 1 устанавливаютс  в процессе регулировани  на неизменном уровне, равном амлитуде первой гармоники пр моуголь ного напр жени . Поскольку уровни амлитуд первых гармоник пр моугольного напр жени  на выходах узлов 12 прерывани  всех каналов 4-6 стабилизации напр жени  равны.между собой (узлы 12 питаютс  от одного общего опорного элемента 10), уровни амплитуд первых гармоник на выходах регулируемых делителей 11 выходных напр  жений также будут одинаковы. Следовательно , показани  узла 9 индикации симметрии, на входы которого поступают эти напр жени , будут зави сеть только от начальной фазы напр жений с выходов регулируемых делите лей 11. Путем поочередной регулировки фаз управл емых фазовращателей 2 и 3 легко получить нулевое показание узла 9 индикации симметрии, которое свидетельствует о фазовой симметрии трехфазной системы напр жений. Симметрична  трехфазна  система стабильных и равных по амплитуде первой гармоники напр жений с выходов регулируемых делителей 11 выходных напр жений каналов 4-6 стабилизации напр жени  поступает на входы соответствующих каналов 14-16 стабилизации тока. Входное напр жение каждого из каналов 14-16 стабилизации тока через регулируемый делитель 17 напр жени  поступает на сигнальный вход канального усилител  18 с переменным коэффициентом передачи и далее на трансформатор 19, нагрузкой которого  вл етс  последовательно соединенные токова  нагрузка и шунт 20. Падение напр жени  на шунте 20, пропорциональное току в контуре вторичной обмотки трансфор- матора 19, через нагрузку поступает на дифференциальные входы согласующего усилител  21. Последний усиливает это напр жение до такого уровн , что выходное напр жение регулируемого делител  22 напр жени , включенного последовательно с согласующим усилителем 21, становитс  равным по амплитуде напр жению на выходе регулируемого делител  22 выходного напр жени  в соответствующем из каналов стабилизации напр жени  4-6. В дальнейшем переменное напр жение с выхода регулируемого делител  22 напр жени  поступает на избирательный узел 24 сравнени , который не-,, прерывно сравнивает это напр жение с неизменным по амплитуде опорным пр моугольным напр жением с выхода узла 23 прерывани . Выходной сигнал, пропорциональный разности первых гармоник сравниваемых напр жений с выхода избирательного узла 24 сравнени , направл етс  на управл к ций вход усилител  18, в результате чего его коэффициент передачи измен етс  таким образом, что перва  гармоника падени  напр жени  на шунте 20 и, следовательно, перва  гармоника тока через нагрузку поддерживаетс  с высокой точностью на требуемом уровне.

71

Согласование уровней напр жени  на входах всех избирательных узлов 13 и 24 сравнени  каналов 4-6 и 14-16 позвол ет осуществить питание всех узлов 12 и 23 прерывани  от одного общего опорного элемента 10 посто нного напр жени , что, в свою очередь, дает возможность исключить погрешность, вызванную неидентичностью амплитуд опорного пр моугольного напр жени  на выходах узлов 12 и 23 прерывани . Последовательное включение токовой нагруз ки и шунта 20 позвол ет измен ть сопротивление нагрузки в пределах 0,5-0,2 Ом, иммитиру  различные типы прокъгашенных трансформаторов тока без дополнительных регулировок и изменений схемы устройства, а подключение шунта 20 к дифференциальным входам согласующего усилител  21 исключить гальваническую св зь между выходами каналов 4-6 стабилизации напр жени  и выходами каналов 14-16 стабилизации тока, что полностью соответствует схеме подключени  измерительных трансформаторов тока и напр жени  на электрических станци х и подстанци х.

Дл  обеспечени  неизменности номинального коэффициента передачи усилителей 18 в режимах стабилизации

858

номинального уровн  первой гармоники переменного тока 1 и 5 А, т.е. при регулировке регулируемых деталей 22 напр жени , служат регулируемые делители 17 напр жени , которые конструктивно спарены между собой, а также с регулируемыми делител ми 22 всех каналов 14-16 стабилизации тока.

Подобное спаривание предусмотрено с целью исключени  погрешности, возникающей при отработке коэффициента передачи делителей 22. Усилитель 18 отрабатывает только температурные и временные уходы своего коэффициента передачи от номинального значени .

Использование трех идентичных каналов стабилизации тока 14-16 выгодно отличает предложенное устройство от известного, так как позвол ет .с высокой .точностью (0,5%) воспроизводить трехфазную систему номинальных токов, стабилизированную ло первой гармонике через нагрузку с сопротивлением 0,24),5 Ом, что, в свою очередь, дает возможность воспроизводить нормированные значени 

мощности трехфазной системы в соответствии с требовани ми, прин тыми в электроэнергетике.

Claims (2)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ по авт. св.

Р 849165, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности формирования симметричной трехфазной системы токов, в нее введены три идентичных канала стабилизации тока, причем питающий вход каждого из указанных каналов соединен с выходом регулируемого делителя выходного напряжения соответствующего канала стабилизации напряжения, установочный вход - с выходом общего опорного элемента постоянного напряжения, а выход - с клеммами для подключения токовой нагрузки.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый канал стабилизации тока выполнен в виде силового тракта, включающего последовательно соединенные первый регулируемый делитель напряжения, вход которого подключен к выходу регулируемого делителя напряжения соответствующего канала стабилизации напряжения, канальный усилитель с переменным коэффициентом передачи, трансформатор, вторичная обмотка которого через шунт соединен^ с клеммами для подключения токовой нагрузки и тракта обратной связи, включающего согласующий усилитель, дифференциальные входы которого подключены к выводам шунта, второй регулируемый дели- S тель напряжения, вход которого соединен с выходом согласующего усилителя, узел прерывания, установочный вход которого подключен к выходу общего опорного элемента постоянного напряжения, а управляющий вход - к выходу согласующего усилителя, избирательный узел сравнения, сигнальные входы которого соединены с выходами второго регулируемого делителя напряжения и узла прерывания, управляющий вход - с выходом согласующего усилителя, а выход - с управляющим входом канального усилителя.