Группа параллельных вентильных ветвей статического преобразователя

 

ГРУППА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЕНТИЛЬНЫХ ВЕТВЕЙ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРА-. ЗОВАТЕЛЯ, содержащая включенные в ветви токовьфавниваюцие резисторы, предназначенные для снижения влияния конструкции ошиновки преобразователя на токораспределение между вентильными ветвями, огличающа яс я тем, что, с целью повьшения КПД путем снижения потерь электрической энергии в токовыравнивающих резисторах, резисторы включены в ветви , средние за период значения токов которых превьшают ближайшее к среднеарифметическому значение то-. ка ветвей группы, но большее значение тока и сопротивление резисторов fвыбрано из соотношения (О -Э . )п m ГП1 п/ .,, где т . й вк. О - среднее за период значение тока 1с-й ветви при отсутствии в группе токовыравнивающих ре (П зне тор OBJ максимальное из всех значений токов 3 группы; ближайшее к току J но mm большее его значение; п - число параллельных вентильных ветвей в группе гп - число ветвей, в которые включены резисторы; gц - активное сопротивление ел элементов (кроме токовыравнивающего резистора ) k-й вентильяой ветви ,

„„SU„„11 502

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

gyp Н 02 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э Р 3 В

Pl з=-". Е з и к1 %

ll

«1 г,=-Л вп1вк где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3533129/24-07 (22) 31. 12.82 (46) 30.09.84. Бюл. Р 36 (72) P.Â. Гайсаров, М. Е .. Гольдштейн, П.Н. Сенигов и О.Г. Чаусов (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.314.5 (088.8) (56) 1. Аптер Э.M. и др. Мощные тиристорные выпрямители для электроприводов постоянного тока. М., "Энергия", 1975, с. 208.

2. FreundeI P. Hohe. ParaIIeIschaItzahIen in SiIizium GropqIeichrichtern. — Siemens — Zeitschrift, 1968, вып. 42, Ф 7, с. 544-549. (54)(57) ГРУППА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЕНТИЛЬНЫХ ВЕТВЕЙ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРА-, ЗОВАТЕЛЯ, содержащая включенные в ветви токовыравниваюцие резисторы, предназначенные для снижения влияния конструкции ошиновки преобразователя на токораспределение между вентильными ветвями, о г л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения

КПД путем снижения потерь электрической энергии в токовыравнивающих резисторах, резисторы включены в ветви, средние за период значения токов которых превышают ближайшее к среднеарифметическому значение то-. ка ветвей группы, но большее значение тока и сопротивление резисторов выбрано из соотношения

71, — среднее за период значение тока 1 -й ветвй при отсутствии в группе токовыравнивающих реsHc Top oB максимальное иэ всех значений токов 3 группы; ближайшее к току 3 но большее его значение, число параллельных вентильных ветвей в группе, число ветвей, в которые включены резисторы; активное сопротивление элементов (кроме токовыравнивающего резистора) k-й вентильной ветви, 1 ll

Изобретение относится к преобразовательной. технике, а именно к статическим преобразователям с группами параллельно включенных вентильнйх ветвей, содержащих токовыравнивающие устройства, предназначенные для снижения влияния конструкции ошиновки преобразователя на токораспределение мещцу вентильными ветвями.

Известна группа параллельных вентильных ветвей с индуктивным делителем тока, выполненным по схеме с короткозамкнутым контуром )13.

Ввиду необходимости выполнения короткозамкнутого контура такого делителя на полный ток вентильной ветви эти ветви получаются конструктивно связанными, что затрудняет унификацию силовых шкафов преобразователей. Кроме того, работа делителя ухудшается при аварийном отключении вентильных ветвей.

В группе параллельных вентильных ветвей с ин*дивидуальными делителями тока без магнитных связей между параллельными ветвями отсутствуют указанные недостатки )13.

Однако такие делители сложны в изготовлении, имеют значительные габариты, вес и требуют заметного расхода цветного металла.

Известна группа параллельных вентильных ветвей статического преобразователя, содержащая включенные в ветви токовыравнивающие резисторы. В этом группе токовыравнивающие резисторы одинакового сопротивления в каждой ветви предназначены для снижения вследствие влияния несовершенства конструкции ошиновки преобразователя на токораспределение в группе перегруза отдельных ветвей сверх их среднеарифметического тока. Сопротивление резисторов в группе зависит от требуемой допустимой неравномерности распределения тока по параллельным ветвям (увеличивается с уменьшением этой неравномерности) (2).

Однако сопротивления токовыравнивающих резисторов таковы, что потери электрической энергии в них значительны. Это снижает КПД преобразователей с такими группами, что препятствует их широкому примене нию.

Цель изобретения — повышение КПД преобразователя путем снижения по16502 3 терь электрической энергии в токовыравнивающих резисторах.

Поставленная цель достигается тем, что в группе параллельных вен5 тильных ветвей статического преобразователя, содержащей включенные в ветви токовыравнивающие резисторы, предназначенные для снижения влияния конструкции ошиновки преобразователя на токораспределение между вентильными ветвями, резисторы включены в ветви, средние за период значения токов которых превышают ближайшее к среднеарифметическому значение тока ветвей группы, но большее значение тока и сопротивление резисторов . выбрано из соотношения и где

" к=1 %

1

3 — среднее за период значе k ние тока k-й ветви при отсутствии в группе токовыравнивающих резисторов;

3 — максимальное из всех значений токов Д групК пы;

Я

3 „- ближайшее к токе 3, но

Мо большее его значение; — число параллельных вентильных ветвей в группе; (и — число ветвей, в которые включены резисторы;

К вЂ” активное сопротивление элементов (кроме токовыравнивающего резистора)

1 -й вентильной ветви.

При этом требуемое для уменьшения неравномерности распределения тока по параллельным ветвям, вызванной влиянием конструкции ошиновки преобразователя, сопротивление резисторов существенно меньше прототипа. Это определяет и существенно меньшие электрические потери и более высокий

КПД преобразователя.

На чертеже привидена принципиальная электрическая схема группы параллельных ветвей преобразовательной установки типа УВКТ-15.

Схема содержит десять параллельных вентильных ветвей 1...10, в

1О!

Ю каждую из которых включены одинаковые диоды 11 типа ВЛ-14-200 и предохра=. нители 12 типа ПП57-3768 (ток плавкой вставки 400 А), (г = 1,445 1О Ом) .

1?реднее за период значение тока 3> для каждой 1 -й ветви определено при отсутствии в группе токовыравнивающих резисторов и приведено ниже, при этом = 145 А, Э„, = 205 А, Номер ветви 1 2

А 205 173 156

Включение токовыравнивающих резисторов с таким сопротивлением позволяет снизить перегруз в ветвях, вызванных влиянием конструкции ошиновки преобразователя на токораспределение в группе, с 4.1 до 15Х.

Мощность электрических потерь в резисторах рассматриваемой группы

101 Вт. Применение прототипа той же эффективности, что и предлагаемое, требует установки в каждой ветви резистора с сопротивлением 2,4 -10 Ом

116502 4

3, = 149 А. В ветви 1... 3 соответственно включены токовыравнивающие резисторы 13 ° ..15, сопротивление которых выбрано из соотношения

Р- .)

3n(3 ;.) "

V и составляет 0,56 ° 10 Ом.

5 6 7 8 9 10

149 135 130 126 125 123 127

t и приводит при том же токе Э= 145 А к вьделению в резисторах группы мощности электрических потерь на

1420 Вт больше, чем в предлагаемом

20 решении.

Применение предлагаемого решения в преобразователях электрической энергии за счет снижения электрических потерь в токовыравнйвающих резисторах позволит повысить К1Щ таких преобразователей.