SU741369A1

SU741369A1 - Device for increasing voltage quality of multiphase ac mains

Info

Publication number: SU741369A1
Application number: SU782565044A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Корнеевич Шидловский; Александр Дмитриевич Музыченко; Алексей Петрович Трофименко
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1980-06-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ МНОГОФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(54) DEVICE FOR IMPROVING THE QUALITY OF THE VOLTAGE OF A MULTI-PHASE AC NETWORK

II

Изобретение относитс к электротехнике. а именно к устройствам, устран ющим несимметрию , высшие гармоники, отклонени и колебани напр жени многофазной, например трехфазной, сети переменного тока и позвол юш,им регулировать напр жение указанной сети.The invention relates to electrical engineering. namely, to devices that eliminate asymmetry, higher harmonics, deviations and fluctuations of the voltage of a multiphase, for example, three-phase, alternating current network and allows us to regulate the voltage of the specified network.

Известно устройство, состо щее из трех пар встречно-параллельно включенных стабилитронов у которых одни концы пар соединены между собой зажимом пулевого провода , вторые концы пар подсоединены к зажимам фазных проводов питающей трехфазной сети. На выходе каждой пары стабилитронов формируетс переменное фазное напр жение со срезанной вершиной синусоиды . По вл юща с при это. несинусоидальность переменных напр жений устран етс с помощью трех резонансных фильтров 1.It is known a device consisting of three pairs of anti-parallel-connected zener diodes in which one ends of the pairs are connected to each other by a bullet wire clamp, the second ends of the pairs are connected to the terminals of the phase wires of the three-phase supply network. At the output of each pair of zener diodes, a variable phase voltage is formed with a cut off peak of the sinusoid. Appearing with this. non-sinusoidal alternating voltages are eliminated using three resonant filters 1.

Недостатками данного устройства вл ютс нестабильность линейных напр жений , недостаточна стабильность фазных напр жений, неустранимость несимметрии, необходимость применени сложных фильтров и т.д.The disadvantages of this device are the instability of linear stresses, insufficient stability of phase voltages, ineradicability of asymmetry, the need to use complex filters, etc.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл, етс устройство , состо щее из вольтоограничивающего эле.мента, трансформаторного преобразовател числа фаз (ТПЧФ), многофазного дроссел и конденсаторных батарей, причем вольтоограничивающий элемент подсоединен к выходу многофазного выпр мител , подключенного через ТПЧФ и многофазный дроссель к сети переменного тока. Конденсаторные батареи подключены одними концами ко входу ТПЧФ, а другие концы соединены между собой 2.The closest in technical essence to the proposed VL is a device consisting of a volto-limiting element, a transformer number phase converter (TFCP), a multi-phase throttle and a capacitor battery, the volto-limiting element being connected to the output of a multi-phase rectifier connected via a TFC and a multi-phase choke. to AC power. Capacitor batteries are connected at one end to the TFCF input, and the other ends are interconnected 2.

10 Недостатками устройства вл ютс невозможность регулировани напр жени многофазной системы, недостаточна стабильность фазных напр жений при резких изменени х напр жени в питающей сети10 The drawbacks of the device are the impossibility of controlling the voltage of a multi-phase system, insufficient stability of phase voltages during sudden changes in the supply voltage.

j (определ етс дифференциальным сопротивлением вольтоограничивающего элемента), вли ние на величину напр жени многофазной системы разброса пара.метров вольтоограничивающих элементов (например, при замене вышедшего из стро вольтоограни20 чивающего элемента новым).j (determined by the differential resistance of the volto-limiting element), the effect on the voltage value of a multiphase system of variation of the parameters of the volto-limiting elements (for example, when replacing an out-of-line limiting element with a new one).

Цель изобретени - получение регулируемой симметричной и стабилизированной многофазной системы напр жений синусоидальной формы с более высокой степенью стабилизации , симметрировани и фильтрации высших гарманик.The purpose of the invention is to obtain an adjustable symmetric and stabilized multiphase sinusoidal voltage system with a higher degree of stabilization, symmetrization and filtration of higher harmonics.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл повышени качества напр жени многофазной сети переменного тока, содержаш,ее трансформаторный преобразователь числа фаз, к выводам которого подключен силовой многофазный выпр митель, к выходу которого подключен вольтоограничивающий элемент, конденсаторные батареи, одни выводы которых включены ко входу преобразовател числа фаз, а вторые выводы соединены между собой, и дроссели, подключенные между зажимами питаюшей сети и входом преобразовател числа фаз, дополнительно снабжены измерител1 ным трансформаторным преобразователем числа фаз, подключенным к сети переменного тока, измерительным многофазным выпр мителем , блоком сравнени , блоком опорного напр жени и усилителем, причем к выходу указанного измерительного трансформаторного преобразовател числа фаз подсоединен измерительный многофазный выпр митель , выход которого подключен ко входу блока сравнени , ко второму входу которого подсоединен выход блока опорного напр жени , а выход блока сравнени через усилитель подсоединен к вольтоограничиваюш ,ему элементу.The goal is achieved by the fact that the device for improving the quality of the voltage of a multiphase AC network contains its transformer number of phases, to the terminals of which a multiphase rectifier is connected, to the output of which is connected a voltaic-limiting element, capacitor banks, some of which are connected to the input the converter of the number of phases, and the second terminals are interconnected, and the chokes connected between the terminals of the supply network and the input of the converter of the number of phases are additionally equipped a phase transformer measuring converter connected to an AC mains, a measuring multiphase rectifier, a comparison unit, a reference voltage block and an amplifier, the measuring multiphase rectifier connected to the output of the comparison unit connected to the output of the specified phase transformer , to the second input of which the output of the reference voltage unit is connected, and the output of the comparison unit is connected via an amplifier to the volt-limited, th element.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства; на фиг. 2 - зависимость напр жени измерительного преобразовател от времени.FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 shows the time dependence of the voltage of the measuring transducer.

Схема устройства содержит трехфазную сеть 1, трехфазный дроссель 2, конденсаторные батареи 3, силовой трансформаторный преобразователь 4 числа фаз (например три фазы в двадцать семь) ТПЧФ, силовой многофазный выпр митель 5, регулируемый вольтоограничиваюший элемент 6, измерительный трансформаторный преобразователь 7 фаз; измерительный многофазный выпр митель 8; блок 9 сравнени ; блок 10 опорного напр жени ; усилитель 11; входные и выходные зажимы устройства ( А, В, С и а, б, с)The device diagram contains a three-phase network 1, a three-phase choke 2, capacitor batteries 3, a power transformer converter 4 phase numbers (for example, three phases into twenty-seven) TFCF, a power multiphase rectifier 5, an adjustable volt-limiting element 6, a measuring transformer converter 7 phases; measuring multiphase rectifier 8; block 9 comparison; reference voltage unit 10; amplifier 11; input and output terminals of the device (A, B, C and a, b, c)

Устройство работает следуюш,им образом.The device works in the following way.

Напр жение с выхода многофазного выпр мител 8, которое зависит от несимметрии , несинусоидальности, отклонени и колебани выходных напр жений, сравниваетс с задающим напр жением Uonop. на схеме 9 сравнени . Разностный сигнал усиливаетс усилителем 11 и подаетс , а вход вольтоограничиваюшего элемента б (в качестве которого, например, может быть использован транзистор), в котором пропорционально этому сигналу измен етс ток, но так как падение напр жени собственно на обмотках силового ТПЧФ сравнительно мало, то ток вызывает падение напр жени на сопротивлени х сети и трехфазном дросселе 2 пропорционально разностномуThe voltage from the output of the multi-phase rectifier 8, which depends on asymmetry, non-sinusoidality, deviation and oscillation of the output voltages, is compared with the driving voltage Uonop. in diagram 9 of the comparison. The differential signal is amplified by the amplifier 11 and supplied, and the input of the volt-limiting element b (for which, for example, a transistor can be used), in which the current is proportional to this signal, but since the voltage drop on the windings of the power TFCF is relatively small, the current causes a voltage drop across the network resistances and the three-phase choke 2 in proportion to the differential

сигналу, причем посто нна составл юща разностного сигнала вызывает падение напр жени одинаковой величины во всех трех фазах, а переменна составл юща вызывает изменение падени напр жени в тех фазах , в которых произошло отклонение от заданной величины.В результате на выходе устройства (а, в, с) поддерживаетс симметрична , синусоидальна и стабилизированна трехфазна система напр жений.signal, and the constant component of the differential signal causes a voltage drop of the same magnitude in all three phases, and a variable component causes a change in voltage drop in those phases in which the deviation from the specified value occurs. As a result, the output of the device (a, b , c) a symmetric, sinusoidal and stabilized three-phase voltage system is maintained.

На фиг. 2 представлена зависимость напр жени многофазного выпр мител 8 от времени без обратной св зи (крива 1) и с обратной св зью (пр ма 2). При замкнутой обратной св зи выпр мленное напр жение практически равно опорному задающему напр жению Uonof) , отлича сь на величину чувствительности усилител 11 по входному сигналу.FIG. Figure 2 shows the dependence of the voltage of a multiphase rectifier 8 on time without feedback (curve 1) and with feedback (direct 2). With closed-loop feedback, the rectified voltage is almost equal to the reference setting voltage Uonof), differing by the sensitivity value of amplifier 11 in the input signal.

Увеличение опорного напр жени ведет к уменьшению посто нной составл ющей разностного сигнала, а значит, к уменьшению падени напр жени на сопротивлени х сети и дроссел 2 и увеличению напр жени на выходе устройства (а, в, с). Уменьшение опорного напр жени уменьшает выходное напр жение. Таким образом, регулирование напр жени на выходе устройства (а, в, с) производитс изменением задающего опорного напр жени .An increase in the reference voltage leads to a decrease in the constant component of the difference signal, and therefore to a decrease in the voltage drop across the resistances of the network and throttles 2 and an increase in the voltage at the output of the device (a, b, c). A decrease in the reference voltage decreases the output voltage. Thus, the regulation of the voltage at the output of the device (a, b, c) is made by changing the driver reference voltage.

Верхн граница диапазона регулировани определ етс минимальным мгновенным значением выпр мленного напр жени , снимаемого на выходе блока 8 при разорванном канале обратной св зи, а нижн граница-максимальным током силового ТПЧФ и вольтоограничивающего элемента.The upper limit of the control range is determined by the minimum instantaneous value of the rectified voltage taken at the output of block 8 when the feedback channel is broken, and the lower limit is the maximum current of the power TFC and volt-limiting element.

Применение устройства обеспечивает плавное регулирование симметричной системы напр жений без искажени формы кривой , кроме того, достигаетс больша степень стабилизации, симметрировани и фильтрации высших гармоник. Устройство может быть использовано: дл создани прецизионных источников питани электроизмерительной аппаратуры; источников питани ЭВМ; средств испытани и поверки измерителей отклонени , несимметрии и высших гармоник и т. д.The use of the device ensures smooth regulation of the symmetric voltage system without distorting the shape of the curve, in addition, a greater degree of stabilization, balancing and filtration of higher harmonics is achieved. The device can be used: to create precision power sources for electrical measuring equipment; computer power sources; means of testing and calibrating the deviation, asymmetry and higher harmonics meters, etc.

Claims

1. The patent of Germany No. 1095388, cl. 2ld 243, 1968.

2. USSR author's certificate number 568112, cl. H 02 J, 1972.

and

Figg