Устройство для электроснабжения

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ , содержа1цее последовательно соединенные регулятор постоянного напряжения с блоком управления. Имеющим управляющий вход, LC -фильтр и тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором в цепи питания и батареей коммутирующих конденсаторов .на выходе, а такде задающий генератор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности оборудования при использовании устройства в системе электроснабжения из N преобразователей , работающих на общую сеть, оно снабжено ключевым элементом , соединяющим шины питания тирис е торного моста, и фазосдвигакядим узсл лом, имеющим вход синхрониза1 ии и вход управления, причем выход задаюcz щего генератора соединен с входом синхронизации фазосдвигающего узла, выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов . 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что ключевой элемент выполнен в виде диода, вклюо ченного в непроводящем направлении по о.тношению к питающему напряжению. со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

3(51) Н 02 N 7 515 Н 02 1 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 „, ...„

C о

1 I

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3298886/24-07 (22) 30.03.81 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72) И.И.Кантер, Ю.М.Голембиовский, Н.П.Митяшин, И.И.Артюхов, А.Ф.Резчиков, С.Ф.Степанов и А.Н.Корнев (71) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени:политехнический институт (53) 621.314.572(088.8) (56) 1. Электротехническая промышленность. Преобразовательная техни,ка. Вып. 3 (27), 1972, с. 35-40.

2. Зиновьев Г.С. Работа инвертора в "обращенном" режиме. — В кн.: Повышение эффективности устройств преобраэовательной техники. Т.4, Киев, "Наукова думка", 1973, с. 206-212.

3. Зиновьев Г.С. Анализ инвертора напряжения как компенсатора реактивной мощности. — В сб.: Преобраэонательная техника. Новосибирск, 1978, с. 74-89.

4. Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника. Вып. 10(117), 1979, с. 7-9.

5. Патент Ягонии Р 48-31289, кл. Н 02 М 7/48, 1974.

6. Патент США Р 3675037, кл. Н 02 J 3/38, 1972.

7. Заявка ФРГ ti 2418576 кл-» Н 02 J 3/38, 1977.

8. Заявка Японии Р 54-44371, кл. Н 02 J 3/38, 1980.

9. Заявка ФРГ Р 2448878, кл. H 02 J 3/46, 1976.

10. Авторское свидетельство СССР

Р 896724, кл. H 02 М 7/515, 1982. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные регулятор постоянного напряжения с блоком управления, имеющим управляющий вход, L,С -фильтр и тиристорный мост с блоком формиронания управляющих импульсов, реактором в цепи питания и батареей коммутирующих конденсаторов на выходе, а такде задающий генератор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности оборудования при использовании устройства в системе электроснабжения иэ Н преобразователей, работающих на общую сеть, оно снабжено ключеным элементом, соединяющим шины питания тирис- Е торного моста, и фаэосдвигающим узлом, имеющим вход оиихроиивадии и (/) нход управления, причем выход задающего генератора соединен с входом синхронизации фаэосдвигающего узла, выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ключевой элемент выполнен в виде диода, включенного в непронодящем направлении по отношению к питающему напряжению.

1069101

25

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для организации системы электроснаб.кения разнотипных массовых потребителей (например, цехов и заводов). на частотах, как правило отличающихся от 5 общепромышленной с применением тиристорных преобразователей.

Известно использование инвертоРов для компенсации реактивной мощности (1) - (3) .

Известен также тиристорный преобразователь, содержащий инвертор и компенсатор, обеспечивающий стабилизацию выходного напряжения путем изменения фазы управляющих импуль- 15 сов (4$ .

Недостатком системы электроснабжения, построенной на базе этого преобразователя, являются ограниченные функциональные возможности. 20

Известны также системы электроснабжения на основе тиристорных преобразователей, включаемых на параллельную работу (5)- (9) .

Однако они имеют ограниченные функциональные воэможности для построения источников централизованного питания либо из-эа сложности их реализации, либо вследствие ухудшения ряда энергетических характеристик, например, искажения кривой выходного напряжения, возникающего при . включении регулирующих элементов между выходами преобразователей и общими шинами нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ! групповой преоб раз ов атель, содержа,щий Й обьединенных по выходу инверторов, регуляторы постоянного напряжения в цепи питания каждого инвер- 40 тора с установленными на их выходах

LC-фильтрами, блоки управления регуляторами, датчики тока в цепи питания каждого инвертора и узел сравнения сигналов, а также сумматор,.де- 45 литель и блок умножителей сигналов датчиков тока (10(.

Недостатком известного устройства является большая установленная мощность силового оборудования системы компенсации реактивной мощности,обеспечивающей стабилизацию выходного напряжения. Это связано с тем, что в устройстве не предусматривается изменение структуры вентильного комплекта в зависимости от величины и

55 характера нагрузки.

Цель изобретения - уменьшение ус-, тановленной мощности силового оборудования системы электроснабжения,состоящей из И преобразователей, подключаемых к общей выходной сети.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий последовательно соединенные регулятор постоянного напряжения с блоком b5 управления, имеющим управляющий вход, С-фильтр и тиристорный мост с блоком формирования управляющих импульсов, реактором в цепи питания и баг тареей коммутирующих конденсаторов на выходе, а также задающий генератор, дополнительно введены ключевой элемент, соединяющий шины питания тиристорного моста, и фазосдвигающий узел, имеющий вход синхронизации и вход управления, причем выход задающего генератора соединен с входом синхронизации фазосдвигающего узла, выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов

Причем ключевой элемент выполнен в виде диода, включенного в непроводящем направлении по отношению к питающему напряжению.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг.2 и 3 принцип работы устройства в составе группы преобразователей, включаемых на параллельную работу.

Устройство содержит регулятор 1 постоянного напряжения с блоком 2 управления, имеющим управляющий вход

3, .С -фильтр 4, тиристорный мост 5 с блоком б формирования управляющих импульсов, реактором 7 и батареей 8 коммутирующих конденсаторов, задающий генератор 9, ключ 10, выполненный в виде силового диода, и фазосдвигающий узел 11 с входом 12 синхронизации и входом 13 управления.

Предлагаемое устройство может работать как в режиме инвертирования, так и в режиме компенсации.

Оперативный перевод преобразователя из одного режима в другой производится без применения какой-либо силовой контактной аппаратуры подачей необходимых управляющих воздействий на управляющие входы 3 и 13 блока 2 управления и фазосдвигающего узла 11.

Необходимые силовые связи осуществляются за счет диода 10, который включен встречно по отношению к питающему напряжения, но согласно-последовательно с тиристорами моста 5.

Работу устройства в составе аналогичных преобразователей, подключенных к общей выходной сети, поясняет фрагмент силовой схемы, представленный на фиг.2.

Схема содержит два параллельно работающих мостовыХ инвертора с тиристорами 14-19 и 20-25.

При работе преобразователей в режиме инвертирования управляющие импульсы на одноименные тиристоры обоих мостов поступают одновременно. В этом случае диоды 10 закрыты и на работу устройства влияния не оказывают. При сбросе нагрузки высвобожда-, ется избыточная. реактивная: мощность коммутирующих конденсаторов, что ведет к возрастанию угла запирания Р

1069101

4М тцристоров и, следовательно, увеличению выходного напряжения. Для компенсации реактивной мощности конденсаторов с целью стабилизации угла запитания на уровне Р» можно перевести один из тиристорных мостов, например, 20-25 в режим компенсации, для чего необходимо запереть его регулятор 1 постоянного напряжения воздействием на управляющий вход 3, а импульсы управления, подаваемые на тиристоры „ (о (,6 ), сдвинуть в сторону опережения на угол E = 4 » - Pq относительно импульсов управления, подаваемых на тиристоры Чб(д =l,6) подачей управляющего сигнала на вход 13 15 фазосдвигающего устройства 11. Коэффициент 1 зависит от схемы компенсатора и равен 1/2 для мостовой схемы.

Распределение импульсов управления для этого случая показано на 20 фиг.3. Компенсатор при этом оказывается нагруженным через диод 10 на реактор 7, что обеспечивает компен-. сацию избыточной емкостной мощности.

Перевод преобразователя из режима компенсации в режим инвертирования осуществляется в обратном порядке.

На управляющий вход 13 фазосдвигающего узла 11 подают сигнал на перемещение импульсов управления в сторону отставания до совмещения по фазе с импульсами управления тиристорами мостов, работающих в режиме инвертировання. Па управляющий вход 3 блока 2 управления подают сигнал отпирания тиристоров.регулятора 1,восстанавливающий питающее напряжение инвертора.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства по отношению к известному состоит в том, что каждый вентильный преобразователь, работающий на изменяющуюся нагрузку (в том числе и в известном) содержит помимо инвертора еще и дополнительное оборудование системы компенсации реактивной мощности (например, управляемый вентильный мост, нагруженный на реактор), обеспечивающий требуемое качество ряда характеристик преобразователя.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет резко уменьшить требуемое количество компенсаторов н суммарную установленную мощность оборудования системы компенсации. Дело в том, что при номинальной загрузке всех вентильных преобразователей, работающих на общую сеть, требуется компенсатор относительно небольшой мощности, обеспечивающий стабилизацию угла pi< при уменьшении нагрузки лишь до определенного значения. По мере сброса нагрузки часть инверторов может переводиться в режим компенсации и обеспечивать компенсацию высвобождающейся реактивной мощности конденсаторов.

1069101 фиГ. 2

Vy

Л ОРФ/7.

Составитель Г.Мыцык

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Микеш Корректор А Повх

Заказ 11487/53 Тираж 867 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4