SU1575265A1

SU1575265A1 - Фильтросимметрирующее устройство дл трехфазных четырехпроводных сетей с нелинейными нестационарными нагрузками

Info

Publication number: SU1575265A1
Application number: SU884399759A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Корнеевич Шидловский; Иван Васильевич Мостовяк; Владимир Александрович Новский; Алексей Петрович Трофименко; Александр Николаевич Яровой
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1988-03-29
Filing date: 1988-03-29
Publication date: 1990-06-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в трехфазных четырехпроводных системах электроснабжени общего и специального назначени при подключении к ним несимметричных, нелинейных и нестационарных нагрузок дл компенсации тока в нулевом проводе. Целью изобретени вл етс повышение точности компенсации токов в нулевом проводе. Устройство содержит источник 5 посто нного напр жени , двухпозиционный силовой полупроводниковый ключ 6, триггер 8 Шмидта, дроссель 7, измерительный шунт 10, масштабирующий усилитель 9 и усилитель 11 тока, причем в качестве источника посто нного напр жени используетс трансформаторный преобразователь числа фаз с многофазным выпр мителем. Усилитель тока компенсирует ошибку компенсации, вызванную зоной нечувствительности триггера Шмидта. 4 ил.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл безынерционной компенсации мгновенных значений тока в нулевом проводе трехфазной четырехпроводной сети при подключении к ней нелинейных однофазных нагрузок с быстроизмен ющимис во времени параметрами (электродуговые сталеплавильные печи, вентильные преобразователи, асинхронные и синхронные двигатели, сварочные аппараты

и др.).

Целью изобретени вл етс повышение точности компенсации тока в нулевом проводе.

На фиг.1 представлена структурна схема фильтросимметрирующего устройства; на фиг.2 - временна диаграмма работы основных узлов устройства; на фиг.З - транзисторный двухпознцион- ный силовой полупроводниковый ключ; на фиг.4 - усилитель тока.

Устройство содержит фазы 1-3 сети с нулевым проводом 0, нелинейную нестационарную нагрузку 4, источник 5 посто нного напр жени , двухпозицшш- ный силовой полупроводниковый ключ 6, дроссель 7, триггер 8 Шмидта, масштабирующий усилитель 9, измерительный шунт 10, усилитель 11 тока. Грлн

ЈЛ 1

ЈЛ

N3 0

сл

10

5

31575265

зисторный двухпрзиционный силовой полупроводниковый ключ 6 состоит из p-n-р транзистора 12 и транзис- тора 13, а также резисторов 14-17, необходимых дл обеспечени ключевого режима работы транзисторов. Усилитель 11 тока состоит из транзистора 18., p-n-р транзистора 19, ограничивающего ток сопротивлени 20, а также базового резистора 21.

Устройство работает следующим образом,

Источник 5 посто нного напр жени преобразует переменное трехфазное напр жение сети в посто нное двух- пол рное напр жение относительно потенциала нулевого провода и не соержит емкостных сглаживающих фильтров , которые внос т высокочастотные искажени тока в сеть. Поэтому источник посто нного напр жени представл ет собой трансформаторный преобразователь числа фаз, подключенный к трем фазным проводам сети, многофазный выпр митель, что позвол ет существенно снизить его нежелательное вли ние на питающую сеть.

Двухпозиционный силовой проводниковый ключ 6, управл емый триггером 8 Шмидта, подсоедин ет, дроссель 7 поочерёдно к разным полюсам источника посто нного напр жени таким образом , чтобы сумма тока дроссел iap и тока в нулевом проводе i ои не превы-

5 ч

20

25

30

ОН - - эЈ

шала некоторую величину i, определ емую шириной зоны нечувствительности триггера 8 ,Шмидта.

Уменьшить величину i,, т.е. ошибку компенсации, можно путем сужени зоны нечувствительности. Однако это приводит к повышению частоты переключений двухпозиционного силового полупроводникового ключа, что влечет за

40

Фильтросимм.етрирующее устройство дл трехфазных четырехпроводных сетей с нелинейными нестационарными нагрузками , содержащее источник посто нного напр жени , входы которого подсоединены к зажимам трехфазной сети, а его выходные положительный и отрицательный полюсы соединены соответственно с первым и вторым входами . двухпозиционного силового полупроводникового ключа, третий вход которого подключен к. выходу триггера Шмидта, а выход - к одному из выводов дроссел , другой вывод последнего соединен с нулевым проводом сети, в рассечку которого на участке между нулевой точкой распределительного трансфер-

собой повышение-коммутационных потерь.Д5 матора и точкой подсоединени дроссеКроме того, частота переключений ограничена предельным временем выключени полупроводниковых вентилей. Использование усилител 11 тока, предназначенного дл компенсации 1д, а следовательно, небольшой мощности по сравнению с мощностью двухпозиционного силового полупроводникового ключа, позвол ет полностью устранить ошибку компенсации 1 не прибега к повышению частоты переключений.

На фиг.2 показаны диаграммы работы основных узлов устройства: а - нагрузочный ток в нулевом проводе iovl ;

SO

55

л включен измерительный шунт, рый подключен к входу масштабирующего усилител , вход которого соединен с входом триггера Шмидта, о т л и - ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности компенсации тока в нулевом проводе, дополнительно введен усилитель тока, два входа питани которого соединены .с положительным и отрицательным полюсами ист точника посто нного напр жени , а

вход подключен к выходу масштабирующего усилител , причем выход упом нутого усилител тока подключен к

б - ток дроссел i ; в - ошибка компенсации; 1д - ток, протекающий через измерительный шунт (алгебраи- ческа сумма i и i); г - ток усилител тока д - сигнал с выхода триггера Шмидта, предназначенный дл управлени двухпозицйонным Шиловым полупроводниковым ключом.

4

Из диаграммы видно, что ошибка компенсации определ етс выражением Йв Цр На вход триггера Шмидта поступает аналогичной формы сигнал с измерительного шунта, предварительно усиленный масштабирующим усилителем. Положительные значени сигнала на выходе триггера Шмидта инициируют подключение дроссел к положительному полюсу источника посто нного напр жени , отрицательные - к отрицательному полюсу. Аналогичную форму имеет напр жение на дросселе.

Claims

Формула изобретен и

Фильтросимм.етрирующее устройство дл трехфазных четырехпроводных сетей с нелинейными нестационарными нагрузками , содержащее источник посто нного напр жени , входы которого подсоединены к зажимам трехфазной сети, а его выходные положительный и отрицательный полюсы соединены соответственно с первым и вторым входами . двухпозиционного силового полупроводникового ключа, третий вход которого подключен к. выходу триггера Шмидта, а выход - к одному из выводов дроссел , другой вывод последнего соединен с нулевым проводом сети, в рассечку которого на участке между нулевой точкой распределительного трансфер-

матора и точкой подсоединени дроссе

л включен измерительный шунт, рый подключен к входу масштабирующего усилител , вход которого соединен с входом триггера Шмидта, о т л и - ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности компенсации тока в нулевом проводе, дополнительно введен усилитель тока, два входа питани которого соединены .с положительным и отрицательным полюсами ист точника посто нного напр жени , а

вход подключен к выходу масштабирующего усилител , причем выход упом нутого усилител тока подключен к

51575265

нулевому проводу на участке между трансформатора и местом подключени нулевой точкой распределительного измерительного шунта.

10

о:

4i L-oor Z,

/;

f / Л тй

ъШ

/

х1 Ј

/

/

л

V

/S

А

Л

7

Л

w

Л

Л

у

/у

i

Л

t

t

Фиг.З

+vn

-Vfi

Фиг.4