Устройство для регулирования переменного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее N параллельных цепочек, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных индуктивности и управляемого вентиля и включена между источником тока и выходными выводами для подключения нагрузки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечен ния максимальных энергетических показатез;ей при заданном числе цепочек и соотнесений их индуктивностей между собой и заданном алгоритме регулирования, индуктивность (Н-1Ьй и N-й цепочек в 2,42 и 1,71 раза больше индуктивности первой цепочки соответственно. (П СП 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3324387/24-07 (22) 24.07.83 (46) 30.07.84. Бюл. В 28 (72) A.A.ßöåíêo (53) 621.316.722(088.8) (56 ) 1. Авторское свидете ьство СССР

9 514402, кл. Н 02 М 5/22, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 613308, кл. С, 05 C 1/44, 1978. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее К парал-. лельных цепочек, каждая из которых выполнена в виде последовательно со„„SU„„1 057 А

3(59 6 05 F 1/44; Н 02 P 13 30 единенных индуктивности и управляемого вентиля и включена между источником тока и выходными выводами ддя подключения нагрузки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспече ния максимальных энергетических показателей при заданном числе цепочек и соотношений их индуктивностей между собой и заданном алгоритме регулирования, индуктивность (Н-1)-й и tu--й цепочек в 2,42 и 1,71 раза больше индуктивности первой цепочки соответственно.

1105874

Изобретение относится к электротехнике,в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в устройствах регулирования величины тока(напряжения)при сохранении формы кривой, близкой к синусоидаль- 5 ной, во всем диапазоне регулирования например в активных и индуктивных чагревателях, тиристорно-реактивных группах(TPI")статических компенсаторов реактивной мощности.

Известно устройство для регулирования переменного тока, содержащее параллельных цепочек, каждая из которых выполнена в виде индуктивности и пары встречно-параллельно включенных тиристоров, включенных последовательно с нагрузкой и источником переменного тока (13.

В известном устройстве индуктивности цепочек выбраны в соотношении 1:2:4, а регулирование величины тока осуществляется путем только дискретного управления тиристорными ключами этих цепочек. Недостатком известного устройства является необходимость увеличения числа цепочек при заданной точности регулирования и заданном алгоритме управления.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для регулирования пере- 30 менного тока, содержащее N параллельных цепочек, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных индуктивности и управляемого вентиля и включена между 35 источником тока и выходными выводами для подключения нагрузки (2 ), В данном устройстве индуктивности цепочек также выбраны в соотношении 1:2:4, а регулирование величины 40 тока осуществляется комбинированным способом управления — дискретнофазовым способом управления управляемыми ключами. Недостатком его является невозможность обеспечения максимальных энергетических показателей. 45 в частности уменьшение мощности иска- жения, потребляемой от источника тока..

Цель изобретения — обеспечение максимальных энергетических показателей при заданном числе цепочки и 50 .соотношение их индуктивностей между собой и заданном алгоритме управления.

На каждой из отдельных ступеней регулкрованкя (фиг. 2), например, между уровнями мощностей 0-1; 1-2;

2-3 и т.д., обеспечиваемой совокупностью включенных первых й-2 цепочек, дополнительная часть тока или моп ностк (О (Py k 1, N -1 6 Р„<М) обеспеПоставг енная цель достигается 55 тем, что в устройстве дпя регулирования переменного тока, содержащем

8 параллельных цепочек, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных индуктивностк и управляемого вентиля и включена между источником питания и выходными выводами для подключения нагрузки, индуктквности(N-1) -й и N — é цепочек в 2,42 и

1,71 раза больше индуктквности первой цепочки соответственно. 65

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для регулирования переменного тока; на фиг. 2 -графики зависимости относительной величины мощности искажения(М„)потребляемой от источника тока,от относительной величины полезной мощности E. устройство содержит нагрузку 1, источник тока 2, цепочки 3-1,3-2, 3-3,...,3-N, выполненные в виде индуктивностей 4-1,4-2,...,4- н и управляемых вентилей 5-1,5-2,...5-N.

Ври этом управление(М-2)первыми цепочками осуществляется дискретным способом и пары встречно-параллельнь:х управляемых вентилей этих цепочек изображены в виде ключей, соответствующих способу управления ими, а управление вентилями (М -1) -й и ))-й цепочек осуществляется фазовым способом и пары вентилей этих цепочек изображены на фиг. 1 в виде встречно-параллельно включенных ткристоров.

Индуктивность первой цепочки 3-1 в 2 раза больше кндуктквности цепочки 3-2, а кндуктивность цепочки

3-2 в 2 раза больше индуктиьности цепочки 3-3 и т.д., а индуктивности цепочек 3 — (N — 1) и 3 — N в 2, 42 и

1, 71 раза больше индуктивностк первой цепочки 3-1.

Устройство работает следующим образом.

Цепочки 3-1,3-2,...,3-(N — 2) работают по дискретному способу управления (ключ замкнут или разомкнут) при этом потребляемый ток в нагруз-ке обеспечивается совокупностью включенных цепочек с точностью ступени, равной по величине току цепи с наибольшей индуктивностью (первой цепочки 3-1).

Цепочки 3- (М -1)и 3-N работают по фазо-импульсному способу управления, при этом пары встречно-параллельно включенных тиристоров 5-(Н -1) и 5-N двух последних цепочек управляются непрерывно и суммарный ток этих цепей по величине изменяется непрерывно от нуля до величины тока первой цепочки 3-1, обеспечивая необходимую точность регулирования.

На фиг. 2, где за базовую единицу принята связанная с током мощность первой цепочки 3-1, ь интервале

0 6 Р„< 1 включены только две послед-. ние цепочки, а все остальные выключены. В интервале 1 4 F < 2 включены первая цепочка 3-1 и две последние цепочки 3-(М-1) и З-N и т.д.

1105874

При этом Р =---- - = 0 414 н

1 м1 1 +Л

Рц Р»р

luz.2 1 "2

Составитель Д.Фуфлыгин

Редактор К.Волощук Техред Т.Фанта Корректор О.Тигор

Заказ 5601/38 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 чивается соответствующим алгоритмом . управления парами встречно-параллельно включенных тиристоров 5-(н -1) и 5-М последних цепочек N-1 и и соответственно, т.е. при 0 с Р„< p„, — изме- няют углы отпирания тиристоров

5-(Н-1) при полностью закрытых тиристорах .5- N; при Р„„< Р„< 0,5 — изменяют углы отпирания тиристорОв 5- N при полностью открытых тиристорах 5-9-1) у при

0,5 Pä4F изменяют углы отпирания 10 тиристоров 5-й при полностью закрытых тирнсторах 5-(N-1) при Р„ АР <1 0 изменяют углы отпирания 5-(N-1) .при полностью открытых тиристорах 5 — N.

P = -----д»-- = 0 586 от мощности т 1 +ma первой цепочки 3-1, а Р„,+ Р„= 1,0.

Таким образом, при выбранном соотношении индуктивностей двух последних и первой цепочек и описанном алгоритме управления тиристора- . ми двух последних цепочек в интервалах переключения остальных N-2 цепочек, достигается наименьшая величина мощности искажения, потребляемой от источника питания,.т.е. обеспечиваются максимальные энергетические показатели устройства.