Регульоване джерело струму

Регульоване джерело струму, до складу якого входить дросель, перший затискач якого з'єднаний з першим затискачем джерела змінної напруги, конденсатор, комутатор, система керування комутатором та навантаження, другий затискач якого з'єднаний з другим затискачем джерела змінної напруги, яке відрізняється тим, що комутатор виконаний за схемою реверсивного моста, в кожне плече якого ввімкнені по два зустрічно-паралельно з'єднаних повністю керованих вентилі, при цьому до першої діагоналі приєднаний попередньо заряджений конденсатор, а до другої - другий затискач додатково введеного датчика струму і перший U 1 3 12692 4 вдосконалення регульованого джерела струму, в шої діагоналі моста 4 під'єднаний конденсатор 13, якому шляхом використання релейного керування а до другої - другий затискач датчика струму 3 і та введення комутатора, який виконаний за схеперший затискач навантаження 14, система керумою реверсивного моста, в кожне плече якого ввівання 15, на віднімаючий вхід першого суматора мкнені по два зустрічно-паралельно з'єднаних по16 надходить сигнал з виходу датчика струму 3, вністю керованих вентиля, обчислювача кута зсуву вхід датчика 17 середньої напруги конденсатора струму джерела відносно напруги мережі, датчика 13 під'єднаний паралельно останньому, віднімаюсередньої напруги конденсатора, датчика струму чий вхід другого суматора 18 з'єднаний з виходом та двох суматорів досягається розширення діападатчика 17 середньої напруги конденсатора 13, а зону регулювання струму, інваріантність до дії на підсумовуючий вхід суматора 18 надходить різноманітних збурень та коливань параметрів, сигнал задання величини напруги конденсатора значне покращення електромагнітної сумісності з 13, вихід другого суматора 18 з'єднаний з першим живильною мережею. входом обчислювача 19 кута зсуву струму джереПоставлена задача вирішується за допомогою ла відносно напруги джерела змінної напруги 1, на того, що в регульованому джерелі струму, до другий вхід обчислювача 19 надходить сигнал заскладу якого входить дросель, перший затискач дання амплітуди струму джерела, вихід обчислюякого з'єднаний з першим затискачем джерела вача 19 з'єднаний з підсумовуючим входом першозмінної напруги, конденсатор, комутатор, система го суматора 16, вихід якого з'єднаний з входом керування комутатором та навантаження, другий релейного елемента 20, вихід якого з'єднаний з затискач якого з'єднаний з другим затискачем входом формувача 21 керуючих імпульсів, виходи джерела змінної напруги, згідно з корисної моделякого з'єднані з відповідними керуючими електролю, комутатор виконаний за схемою реверсивного дами вентилів 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. моста, в кожне плече якого ввімкнені по два зуРегульоване джерело струму працює таким стрічно-паралельно з'єднаних повністю керованих чином. вентилі, при цьому до першої діагоналі під'єднаПочатковим станом джерела є таке: струм наний попередньо заряджений конденсатор, а до вантаження відсутній, сигнал на виході датчика 17 другого - другий затискач додатково введеного Uc=Uc3, сигнал з виходу суматора 18 Uc=0, сигнал датчика струму і перший затискач навантаження, з виходу обчислювача 19 змінюється згідно закону перший затискач датчика струму з'єднаний з друi3 =Im3sin t ( - кругова частота змінної напруги гим затискачем дроселя, а керуючі електроди венджерела 1 і співпадає за фазою з напругою джетилів з'єднані з виходом системи керування, до рела 1). Під дією цього сигналу на виході релейноскладу якої входять перший суматор, на віднімаюго елемента 20 з'являється керуючий сигнал, згідчий вхід якого надходить сигнал з виходу датчика но якого формувач 21 надсилає імпульси на струму, додатково введений датчик середньої навентилі 5 і 6. В результаті струм у навантаженні 14 пруги конденсатора, вхід якого під'єднаний парапід дією напруги мережі і згідно з нею ввімкненою лельно конденсатору, другий суматор, віднімаюнапругою попередньо зарядженого конденсатора чий вхід якого з'єднаний з виходом датчика 13 прискорено зростає. В процесі зростання струсередньої напруги конденсатора, а на підсумовуму конденсатор буде розряджатися. Як тільки ючий - надходить сигнал задання величини напруструм, що контролюється датчиком струму 3, доги конденсатора, вихід другого суматора з'єднаний сягне значення (і3+a) (а - половина ширини петлі з першим входом додатково введеного обчислюгістерезіса релейного елемента 20) на вентилі 5, 6 вача кута зсуву струму джерела відносно напруги надходять закриваючі імпульси, а на вентилі 11, мережі, на другий вхід якого надходить сигнал 12 відкриваючі імпульси. В результаті струм у назадання амплітуди струму джерела, а його вихід вантаженні під дією зустрічне ввімкнених напруги з'єднаний з підсумовуючим входом першого сумаджерела і напруги конденсатора 13 почне зменшутора, вихід якого з'єднаний з додатково введеним ватись, а конденсатор заряджатися. Як тільки релейним елементом, вихід якого з'єднаний з фострум досягне значення (і3-а) на вентилі 11, 12 рмувачем керуючих імпульсів, виходи якого з'єднадійдуть закриваючі імпульси, а на 5, 6 відкриванані з відповідними керуючими електродами венючі, струм знову почне зростати, а конденсатор 13 тилів комутатора, що забезпечує розширення розряджатися. Далі на протязі позитивного півпедіапазону регулювання струму, інваріантність до ріоду струму указані перемикання вентилів 5, 6 і дії різноманітним збурень та коливань параметрів, 11, 12 повторюються, що забезпечує в навантазначне покращення електромагнітної сумісності з женні і джерелі живлення струм відповідний позиживильною мережею. тивній півхвилі струму задання i3=Im3sin t з точнісНа Фіг.1 представлена схема запропонованого тю ±а. регульованого джерела струму, на Фіг.3, 4, 5, 6, 7 Відпрацювання негативної півхвилі струму зачасові діаграми процесів, що відбуваються в джедання відбувається аналогічно розглянутому вище релі струму. шляхом перемикань вентилів 7, 8 та 9, 10. До складу регульованого джерела струму вхоДжерело працює таким чином, коли споживана дять джерело змінної напруги 1, дросель 2, перз мережі потужність дорівнює потужності наванташий затискач якого з'єднаний з першим затискаження. Але оскільки джерело регульоване (I=var), чем джерела 1, датчик струму 3, перший затискач а параметри навантаження можуть змінюватись, якого з'єднаний з другим затискачем дроселя 2, то баланс потужностей мережі і навантаження комутатор 4, виконаний за схемою моста, в кожне порушується, що призводить до збільшення сереплече якого ввімкнені по два зустрічно-паралельно днього значення напруги на конденсаторі 13. В з'єднаних вентилів 5, 10; 8, 11; 6, 9; 7,12, до перрезультаті цього на виході суматора 18 з'являєть 5 12692 6 На Фіг.3, 4 представлені фрагменти процесів ся сигнал (- Uc), під дією якого обчислювач 19 до і після змінення опору навантаження для деформує сигнал задання струму джерела у вигляді монстрації процедури змінення кута зсуву . i3=Im3 sin( t+ , де - випереджаючий кут зсуву На Фіг.5 представлені графіки, що демонструструму відносно напруги джерела 1. Завдяки цьоють реакцію джерела на стрибкоподібне збільму баланс потужностей відновлюється: шення амплітуди струму задання Іm3(з 10А до UmIcos =Rн І2 (Um, I - діючі значення напруги та 100А), яке визвало порушення балансу потужності струму джерела 1, а середнє значення напруги на і змінення середнього значення напруги конденсаконденсаторі 13 відновлюється до значення Uc3). тора. В результаті появи Uc обчислювач 19 зміНа Фіг.2 показані графіки, що демонструють нює величину кута (див. фрагмент на Фіг.6 і 7) і реакцію джерела на стрибкоподібне збільшення величини опору навантаження (в момент t=0,25с). відновлює баланс потужності. В момент зростання опору навантаження поТаким чином, запропоноване джерело струму рушується баланс потужності джерела 1 і навандозволяє змінювати величину струму в широких таження 14. Напруга на конденсаторі 13 зменшумежах, залишаючись електросумісним з живильною мережею. При цьому воно одночасно є генеється, обчислювач 19 змінює величину кута , ратором індуктивної енергії для паралельно празабезпечуючи відновлення балансу активних поцюючих асинхронних двигунів, трансформаторів, тужностей з подальшим відновленням напруги традиційних тиристорних перетворювачів з фазоконденсатора 13 до заданого значення Uc3( Uc=0). вим керуванням. При цьому амплітуда струму джерела залишається стабільною, кут стає випереджаючим, а джерело в цілому - генератором індуктивної енергії для інших споживачів. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 12692 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601