Claims (2)
Изобретение относитс к области промышленной электроники и может быт использовано в тиристс ных компенсаторах реактивной мс аности, которые обеспечивают поддержание на заранее заданном уровне коэффициента мощности в питаивдей сети. Известны устройства регулировани коэффициента мощности, состо щие из фаэочувствительного двухполуперио ного выпр мител , источника эталонно го сигнала и компаратора, предназначенные дл автоматического регулиров НИН реактивной мощности. Однако эти устройства обладают низким быстродействием 1 , Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство регулировани коэффициента мощности генератора , состо щее из датчика фазы, формировател фазового рассогласовани , задатчика фазового рассогласовани , формировател заданного фазов го рассогласовани , блока подачи усиленного сигнала на автоматический регул тор напр жени (АРН) генератор Сигнал фазового .рассогласовани между током и напр жением, соответст вующий действительному коэффициенту мощности, вырабатываетс формировате лем фазового рассогласовани , выполненным на полупроводниковых элементах на его вход поступают пр моугольные импульсьа, соответствующие отрицательному полупериоду входных синусоидальных сигналов. После блока усилени сигнал фазового рассогласовани поступает на нагрузочное сопротивление и емкость интегратора, одновременно на нагрузочное сопротивление поступает сигнал от задатчика фазового рассогасовани . Выходной импульс формировател заданного фазового рассогласовани поступает на выходной усжлитель 2 , Недостатком этого устррйстйа вл етс невозможность обеспечени заданного характера коэффициента мсвдности, потребл емой из питаиощей сети вне зависимости от коэффициента мощности нагрузки. Кроме того, устройство также обладает недостаточным быстродействием. Целью изобретени вл етс увеличение быстродействи регул тора и обеспечение задани ко9ф 1Циента мощности, потребл емой из питающей сети. Поставленна цель достигаетс тем, что в регул тор источника реактивной мощности, содержащий датчик фазы с чувствительными элементами тока и напр жени , формирователь фазового рассогласовани , включенный на выход датчика фазы, эадатчик фазового рассогласовани , формирователь заданного фазового рассогласовани , интегратор и включенный на его выход силовой регулирующий блок, дополнительно введен переключатель,а в датч фазы введены две цепи.формировани синхроимпульсов, св занные соответственно с чувствительным элементом фазы тока и чувствительным элементом фазы напр жени и подключенные к двум срответствующим входам формировател заданного фазового рассогласовани непосредственно,а к третьему - через переключатель и задатчик фазового рассогласовани , причем к четвертому входу формировател заданного фазоного рассогласовани подключен выход Фopмиpoвaтf л фазового рассогласовани , а выход форкосровател заданного фазового рассогласовани подключен к входу интегратора. Кроме того, Е регул торе источника реактивной мощности формирователь заданного фазового рассогласовани содержит четыре схемы совпадени , два триггера и п ть инверторов причем один из входов триггеров через первую и вторую схему совпадени соответственно подключен к выходам датчика фазы, вторые входы первой и второй схем совпадени , второй вход первого триггера и вход первого инвертора соединены с выходом формировател фазового рассогласовани ,вы ход первого инвертора через первый вход третьей схемы совпадени соединен с вторым входом второго триггера выход первого триггера через второй инвертор, четвертую схему совпадени и третий инвертор соединен с входом интегратора, выход второго триггера через четвертый и п тый инверторы подключен t входу интегратора, а вт рые входы третьей и четвертой схем совпадени соединены с выходом зада чика фазового рассогласовани . На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - один из возм ных вариантов принципиальной схемы устройства. Регул тор содержит трансформатор тока и напр жени 1, св занные с пи тающей сетью, к которым подсоединен датчик фазы 2. Выход датчика 2 подк чен к формирователю фазового рассог совани 3, соединенному с одним из входов формировател заданного фазо вого рассогласовани 4. Два других входа последнего соединены с датчиком фазы 2, а четвертый посредством переключател 5, имеклдего два положени 6 и 7, с задатчиком фазового рассогласовани 8. К выходу формиро вател заданного фазового рассогласовани 4 подключен интегратор 9, выход которого подсоединен к силовому регулирующему блоку 10. Силова часть блока 10 подключена к сети, от которой питаетс нагрузка 11. Датчик фазы 2 дл повышени точности выполнен на двух операционных усилител х , соединенных с цеп ми формировани синхроимпульсрв, состо щими из дифференцирующих цепочек, подключенных к базам соответствующих транзисторов 12,13, и инверторами 14, 15, выходы которых подключены к формирователю фазового рассогласовани , 3, состо щему из схем совпадени 16, 17 и схемы совпадени 18, обеспечиваюдих логическую функцию сигнала рассогласовани . Выход формировател истинного фазового рассогласовани 3 подсоединен к формирователю заданного фазового рассогласовани 4. Последний содержит две параллельные ветви, кажда из которых включаетс в работу в зависимости от положе- ни вектора тока относительно вектора напр жени . Кажда ветвь состоит из схем запуска триггеров,выполненных на элементах 19 и 20 соответственно , входы которых подсоединены к цеп м формировани синхроимпуль-сов и выходу формиров-ател фазового рассогласовани 3, а выходы к триггерам 21, 22. В случае, когда вектор тока отстает от вектора напр жени , работает ветвь, соде1мса {а триггер 21, выход которого через инвертор 23 подсоединен к схеме совпадени 24, выполненной на элементе ИЛИ-НЕ, один из входов которой соединен с выходом задатчика фазового рассогла ,совани 8, а выход данного сумматора через инвертор 25 подключен ко входу интегратора 9. В случае, когда вектор тока one режает вектор напр жени работает ветвь, содержаща триггер 22, вход которого подсоединен к выходу схемы совпадени 26. На другой вход схемы совпадени 26 через инвертор 27 поступает сигнал с выхода формировател фазового согласовани 3, соответствующий истинномуфазовому рассогласованию . Выход триггера 22 через инвертор 28 соединен с инвертором 29, на выходе которого формируетс импульс отрицательной пол рности , соответствующий величине заданного фазового рассогласовани . Импульс с выхода последнего поступает на вход интегратора 9, который соединен с силовым регулирующим устройством 10. Схема регул тора источника реактивной мощности работает следующим образом (рассматриваетс режим стабилизации индуктивного характера нагрузки - переключатель 5 в положении 6). На входы датчика фазы 2 от трансформаторов тока и напр жеНИИ 1 поступают -синусоидальные сигналы напр жени и тока д Преобразуемые операционными усили тел ми в пр моугольные импульсы, соответствующие входным синусоида ным сигналам по частоте и фазе/че элементы 14 и 15, осуществл ющие инвертирование, сигналы поступают на вход формировател фазового ра согласовани 3, где происходит вы деление сигнала фазового рассогла вани между током и напр жением дважды за период. Схемы совпадени 16 и 17 формируют импульсы, длите ность которых соответствует велич фазового рассогласовани при пере ходе входного тока и напр жени через нуль из положительного знач ни в отрицательное и наоборот. П этом осуществл етс следующа лог ческа операци : N и-З; N U-J, где N - сигнал фазового рассогласов ни ; вектор тока; вектор напр жени . Полученные сигналы суммируютс схемой совпадени 18, котора осуществл ет выделение сигнала рассог совани дважды за период. Данный сигнал, длительность которого соот ветствует истинному фазовому рассо сованию, поступает,на вход формиро вател заданного фазового рассогла совани 4. При совпадении на элементе 19 передних фронтов, поступающих на его вход синхроимпульсов, соответствующих моментам перехода через ноль тока и напр жени , и импульсов , соответствующих истинному фазовому рассогласованию, на его выходе формируетс импульс запуска триггера 21. С выхода триггера 21 сигнал истинного фазового рассогласовани через инвертор 23 поступает на один из входов схемы совпадени 24. На второй ее вход поступает импульс с выхода задатчика величины фазового рассогласовани 8, сформированный в момент прихода синхроимпульсов датчика фазы 2. Выделенный сигнал заданного фазового рассогласовани с вы хода схемы совпадени 24 через инвертор 25 поступает на вход интегратора 9.Полученное на его выходе напр жение, пропорциональное по величине и знаку заданному фазовому рассогласованию, поступает на силовой регулирующий блок 10, измен угол управлени его таким образом, чтобы обеспечивать заданное положение вектора тока относительно вектора напр жени , в случае изменени характера нагрузки с индуктивного на емкостный в схеме происход т аналогичные процессы. 08б но совпадение соответствующих передних фронтов импульсов происходит на схеме запуска 20, затем работает триггер 22, сум1Л1рование происходит на элементе 26 и через инвертор 28, импульс длитель-ность которого соответствует величине заданного фазового рассогласовани , поступает на инвертор 29, на выходе которого формируетс импульс отрицательной пол рности , поступающий на вход интегратора 9. Выходное напр жение поступает на силовой регулирующий блок 10, измен его угол так, чтобы вектор тока отставал от вектора напр жени , то есть компенсиру емкостную реакцию нагрузки на сеть до индуктивной. В случае необходимости обеспечени опережени вектором тока вектора, напр жени (реакци емкостного характера) переключатель 5 ставитс в положение 7; схема при этом работает аналогичным образом. Устройство использовано в системе управлени и автоматического регулировани статического фильтрокомпенсирующего устройства в качестве регул тора коэффициента мощности, что дало возможность обеспечивать необходимую стабилизацию коэффициента мощности от 0,5 до 0,95 с точностью до 0,5 электрических градусов. Формула изобретени 1.Регул тор источника реактивной мощности, содержащий датчик фазы с чувствительными элементами тока и напр жени , форьлирователь фазового рассогласовани , включенный на выходе датчика фазы, задачик фазового рассогласовани , формирователь . заданного фазового рассогласовани , интегратор и включенный на его выход силовой регулирующий блок, о т л и чающийс тем, что, с целью увеличени быстродействи и обеспечени задани коэффициента мощности, потребл емой из питакнцей сети, в него дополнительно введен переключатель, а в датчик фазы введены две цепи формировани синхроимпульсов, св занные соответственно с чувствительным элементом фазы тока и чувствительным элементом фазы напр жени и подключенные к двум соответствующим.входам формировател заданного фазового рассогласовани непосредственно, а к третьему - через переключатель и задатчик фазового рассогласовани , причем к четвертому входу формировател заданного фазового рассогласовани подключен выход формировател фазового рассогласовани , а выход формировател заданного фазового рассогласовани подключен к входу интегратора. The invention relates to the field of industrial electronics and can be used in thyristor compensators of reactive capacity, which ensure the maintenance of a predetermined level of power factor in the power supply network. Power factor control devices are known, consisting of a phaeo-sensitive full-batch rectifier, a source of a reference signal and a comparator, designed to automatically adjust the reactive power NIN. However, these devices have low speed 1; The closest in technical essence is a device for controlling the power factor of a generator, consisting of a phase sensor, a phase error generator, a phase error generator, a specified phase error generator, and an amplified signal supply unit for the automatic regulator generator (AVR) generator. The signal of phase mismatch between current and voltage, corresponding to the actual power factor, Lemma formirovate a phase mismatch, formed on the semiconductor elements on its input receives rectangular pulses corresponding to the negative half-cycle sinusoidal input signals. After the gain block, the phase error signal is fed to the load resistance and the capacity of the integrator, and simultaneously the load from the phase release master is fed to the load resistance. The output pulse of the predetermined phase mismatch driver is fed to the output accelerator 2. The disadvantage of this device is the impossibility of ensuring the specified nature of the efficiency factor consumed from the power supply network regardless of the power factor of the load. In addition, the device also has insufficient speed. The aim of the invention is to increase the speed of the controller and ensure the setting of the number of power consumed from the supply network. The goal is achieved by the fact that a reactive power source controller containing a phase sensor with current and voltage sensing elements, a phase misaligner connected to the output of the phase sensor, a phase mismatch sensor, a predetermined phase mismatch driver, an integrator and a power source connected to its output the regulating unit, a switch is additionally introduced, and two circuits are formed in the phase sensors. Formation of clock pulses are connected respectively to the sensitive element of the phase current and the sensitive element of the voltage phase and connected to the two respective inputs of the generator of a given phase mismatch directly to the third, and through the switch and master of the phase mismatch, and the fourth input of the former of a given phase mismatch connected to the output of the Formator of a phase mismatch, and the forc output of the mismatch of the phase mismatch connected to the integrator input. In addition, the E regulator of the reactive power source shaper of a given phase mismatch contains four matching circuits, two triggers and five inverters, with one of the trigger inputs through the first and second matching circuits respectively connected to the outputs of the phase sensor, the second inputs of the first and second matching circuits, the second input of the first trigger and the input of the first inverter are connected to the output of the phase error generator, the output of the first inverter through the first input of the third coincidence circuit is connected to the second in the second flip-flop output of the first flip-flop through the second inverter, the fourth coincidence circuit and the third inverter is connected to the integrator input, the second trigger output through the fourth and fifth inverters is connected to the integrator's t input, and the second inputs of the third and fourth coincidence circuit are connected to the output of the phase mismatch. Figure 1 presents the block diagram of the device; Fig. 2 shows one of the possible variants of the device concept. The regulator contains a current transformer and voltages 1 connected to the supply network to which phase 2 sensor is connected. Sensor 2 output is connected to phase disconnecting device 3 connected to one of the inputs of the specified phase difference generator 4. The other two the input of the latter is connected to the phase 2 sensor, and the fourth through the switch 5, having two positions 6 and 7, with the phase error adjuster 8. The output of the driver of the specified phase error 4 is connected to the integrator 9, the output of which is connected The power part of the unit 10 is connected to the network from which the load 11 is powered. The sensor 2 for improving accuracy is made on two operational amplifiers connected to the sync pulse shaping circuits consisting of differentiating chains connected to the bases respective transistors 12, 13, and inverters 14, 15, the outputs of which are connected to a phase misalignment generator 3, consisting of a matching circuit 16, 17 and a matching circuit 18, ensure the logical function of the signal is mismatched . The output of the true phase misalignment driver 3 is connected to the driver of the specified phase mismatch 4. The latter contains two parallel branches, each of which is activated depending on the position of the current vector relative to the voltage vector. Each branch consists of triggering circuits executed on elements 19 and 20, respectively, whose inputs are connected to the sync-pulse shaping circuits and the output of the phase-mismatch generator 3, and the outputs to triggers 21, 22. In the case of a current vector lagging from the voltage vector, the branch is running, content1 {and trigger 21, the output of which through inverter 23 is connected to a coincidence circuit 24, made on the OR-NOT element, one of the inputs of which is connected to the output of the set of phase error, match 8, and the output of this adder h The inverter 25 is connected to the input of the integrator 9. In the case when the current vector one cuts the voltage vector, a branch is running containing a flip-flop 22, whose input is connected to the output of the matching circuit 26. To another input of the matching circuit 26, the inverter 27 receives a signal from the output of the driver phase matching 3, corresponding to true phase mismatch. The output of the trigger 22 through the inverter 28 is connected to the inverter 29, at the output of which a negative polarity pulse is formed, corresponding to the magnitude of the specified phase mismatch. The pulse from the output of the latter arrives at the input of the integrator 9, which is connected to the power regulating device 10. The circuit of the regulator of the source of reactive power works as follows (the stabilization mode of inductive load is considered - switch 5 in position 6). The inputs of the phase 2 sensor from current transformers and voltage 1 come in-sinusoidal voltage and current signals. Transformed by operating forces of the bodies into square pulses corresponding to the input sinusoidal signals in frequency and phase / che elements 14 and 15, which invert The signals are fed to the input of the phase rapper 3, where the phase difference signal between the current and the voltage is extracted twice during the period. Coincidence circuits 16 and 17 form pulses whose duration corresponds to the phase mismatch when the input current passes and the voltage across zero from a positive value to a negative and vice versa. In this, the following logical operation is performed: N and-3; N U-J, where N is the phase deviation signal; current vector; stress vector. The received signals are summed by a coincidence circuit 18, which extracts the discharge signal twice in a period. This signal, the duration of which corresponds to the true phase dissipation, arrives at the input of the generator of a given phase mismatch 4. When the front element of the 19 coincides, the front pulses of the sync pulses corresponding to the zero-current and voltage, and pulses corresponding to the true phase mismatch, a pulse start triggering 21 is formed at its output. From the trigger output 21, the true phase mismatch signal through the inverter 23 goes to one of the inputs c 24. The second input receives a pulse from the output of the setpoint generator for the phase mismatch 8, generated at the time of arrival of the clock of the phase 2 sensor. The selected signal of the specified phase mismatch from the output of the coincidence circuit 24 through the inverter 25 is fed to the input of the integrator 9. Received the output voltage, proportional in magnitude and sign to the specified phase mismatch, is fed to the power control unit 10, changing its angle of control so as to ensure the specified position current vector relative to the voltage vector, in the case of a change in the nature of the load from inductive to capacitive in the circuit similar processes occur. 08b, but the corresponding leading edges of the pulses coincide in the start-up circuit 20, then the trigger 22 operates, the total occurs on the element 26 and through the inverter 28, the pulse duration of which corresponds to the value of the specified phase error, is output to the negative pulse polarity input to the integrator 9. The output voltage enters the power control unit 10 by changing its angle so that the current vector lags behind the voltage vector, i.e. the computer nsiru capacitive response of the load on the network to inductive. If it is necessary to ensure that the vector is ahead of the current, the voltage (capacitive response) switch 5 is set to position 7; the circuit works in a similar way. The device is used in the control and automatic control system of the static filter-compensating device as a power factor controller, which made it possible to provide the necessary stabilization of the power factor from 0.5 to 0.95 with an accuracy of 0.5 electrical degrees. Claim 1. The regulator of the source of reactive power, containing a phase sensor with current and voltage sensing elements, a phase misalignment forger, connected at the output of the phase sensor, a phase mismatch driver, a driver. a predetermined phase mismatch, an integrator and a power regulating unit connected to its output, which is to ensure that, in order to increase speed and ensure the setting of the power factor consumed from the power supply network, a switch is additionally inserted in it, and a phase sensor is inserted two sync pulse shaping circuits connected respectively to the sensitive element of the current phase and the sensitive element of the voltage phase and connected to two corresponding inputs of the driver of the specified phase misalignment Hovhan directly, and the third - through the dial switch and the phase mismatch, and the fourth input of the predetermined phase mismatch shaper connected to the output of the phase mismatch, and the output of a predetermined phase mismatch shaper connected to the input of the integrator.
2.Регул тор источника реактивной мощности по П.1, о т л и чающийс тем,- что .формн2. The regulator of the source of reactive power according to item 1, which is based on the fact that