Джерело потужності

Джерело потужності, до складу якого входять три дроселі, конденсатор, перший та другий некеровані трифазні мостові випрямлячі, система керування та блок задання, яке відрізняється тим, що додатково введено три датчики струму та ке 3 коефіцієнта потужності до одиниці та спрощення схемотехнічного рішення джерела потужності. Поставлена задача вирішується за допомогою того, що в джерело потужності до складу якого входять три дроселі, конденсатор, перший та другий некеровані трифазні випрямлячі, система керування та блок задання згідно з корисною моделлю додатково введено три датчики струму та керований випрямляч, який виконаний на IGBTтранзисторах, при цьому три фази трифазної мережі через відповідні послідовно з'єднані дроселі та датчики струму під'єднані до входів першого та другого випрямлячів, виходи яких під'єднані відповідно до навантаження та конденсатора, а керований випрямляч під'єднанний зустрічно-паралельно другому випрямлячу, при цьому кола керування на IGBT-транзисторах з'єднані з відповідними виходами системи керування, а три виходи блока задання з'єднані з відповідними підсумовуючими входами трьох суматорів системами керування, віднімаючи входи яких з'єднані з виходами датчиків струму. На фіг. 1 представлена схема джерела потужності, на фіг. 2 - часові діаграми напруг та струмів. До складу джерела потужності входять три дроселі 1, 2, 3, конденсатор 4, перший некерований трифазний мостовий випрямляч 5, з'єднані зустрічно-паралельно, другий некерований та керований трифазні мостові випрямлячі 6, система керування 7, блок задання 8, три датчики струму 9, 10, 11, при цьому три фази трифазної мережі через відповідні послідовно з'єднані дроселі 1, 2, 3 та датчики струму 9, 10, 11 під’єднані до входів першого та другого5,6 некерованих випрямлячів, виходи яких під’єднані відповідно до навантаження 12 і конденсатора 4, при цьому кола керування IGBT-транзисторів керованого випрямляча з'єднані з відповідними виходами системи керування 7. До складу системи керування 7 входять три суматора 13, 14, 15 на підсумовуючі входи яких надходять сигнали задання ізА, ізВ, ізС з блока задання 8, а віднімаючі входи - сигнали іА, іВ, іС з датчиків струму 9, 10, 11, при цьому виходи суматорів 13, 14, 15 з'єднані з виходами відповідних релейних елементів 16, 17, 18, виходи яких з'єднані з блоком формування керуючих імпульсів 19, виходи якого є виходами системи керування 7. Джерело потужності працює таким чином. В загальному випадку задання величини потужності джерела, що постачається в навантаження 12, забезпечується заданням діючого значення фазного струму та кута зсуву фаз φф у відповідності з виразом Рзад=3UфІаcosφф Одночасно з реалізацією режиму джерела потужності вирішується задача забезпечення електромагнітної сумісності джерела с живильною мережею. З цією метою формування фазних струмів, що споживаються з мережі, синхронізується з відповідними фазними напругами і отже, φф=0, cosφф=1. 56891 4 Задання фазного струму Іф здійснюється блоками задання 8, вхід якого з'єднаний з фазами А, В, С живильної мережі. Блок 8 формує сигнали 2   iзА  2Iф sint , iзB  2Iф sin t  , 3   4   iзC  2Iф sin t   , які з виходу блока 8, над3   ходять на підсумовуючі входи суматорів 13, 14, 15 системи керування 7.Формування вхідних струмів синусоїдної форми з'єднуються таким чином. Як тільки дійсний струм у дроселі, наприклад 1 (струм іА), що контролюється датчиком струму 9 стане меншим ніж заданий струм ізА, на виході суматора 13, віднімаючий вхід якого з'єднаний з виходом датчика струму, з'явиться позитивний сигнал помилки. Якщо він більший за ширину петлі гістерезису релейного елемента 10, останній перемикається і на виході формувача 19 з'являться імпульси, які відкриють IGBT-транзистори керованого випрямляча 6. Конденсатор 4 при цьому з'єднується послідовно з дроселем так, що під дією напруги конденсатора 4 струм іА починає зростати. Як тільки дійсний струм іА стане більшим ніж заданий струм ізА на величину ширини петлі гістерезису релейного елемента 16, останній знову перемикається в початковий стан, що приведе до появи на виході формувача 19 імпульсів, які закривають IGBT-транзистори. В результаті напруга конденсатора 4 вмикається в контур дроселя 1 зустрічного струму іА, що приводить до його зменшення і т.д. Аналогічні процеси проходять в фазах В (дросель 2) і С (дросель 3). Для забезпечення якісного формування вхідних струмів синусоїдної форми необхідно, щоб конденсатор 4 був попередньо заряджений до напруги, що перевищує лінійну напругу мережі, при цьому чим більше перевищення, тим якісніше формується синусоїдна форма вхідних струмів. Потужність на навантаженні 12 визначається 2 Uн і, отже, щоб Рн залишалась незмінною Rн необхідно відповідно зменшити напругу Uн при зменшенні Rн, або збільшити при його збільшенні. В обох випадках це автоматично буде виконано шляхом відповідного зменшення напруги на конденсаторі 4, тобто потужність на виході джерела буде залишатися незмінною при зміненні опору навантаження 12. Криві струмів, напруги та потужностей (фіг. 2) підтвердили, що при зміненні опору навантаження 12 (струму Id), потужність залишається практично незмінною, а вхідні струми джерела мають близьку до синусоїдної форми, при відсутності фазового зсуву між струмами і фазними напругами. Таким чином, запропоноване джерело реалізує режим джерела потужності при високому ступені електромагнітної сумісності. як Pн  5 56891 6 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 56891 8 Підписне Тираж 23 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