Способ управления преобразователем переменного напряжения в постоянное знакопеременное

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ ЗНАКОПЕРЕМЕННОЕ, питающим емкостно-активную нагрузку, например электрофильтр, и выполненным в виде двух параллельно сое ненных цепочек, которые включены последовательно между источником питания и нагрузкой и каждая из которых состоит Из последовательно соединенных вентиля и коммутатора, причем вентили цепочек включены относительно друг друга встречно, по которому изменение полярности напряжения на нагрузке осуществляют перекгаочением коммутаторов в цепи вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения искровых разрядов в коммутаторах в моменты изменения полярности на емкостно-активной нагрузке, включение коммутатора очередной полярности производят в (Л период времени, когда напряжение питания совпадает по знаку с напряжением на нагрузке и равно ему по § величине, а отключение коммутатора предыдущей полярности - в последующий период времени до момента достижения амппитудного значения напряжения очередной полярности. э ел 4 лг. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUWm

РЕСПУБЛИК аю (и) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A5TOPCNONh СЗИ1ФТЕЛЬСТВ\Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 2793750/24-07 (22) 09.07.79 (46) 23.12.84. Бюл. Р 47 (72) И.С.Шеваленко, В.И.Труш, А.В.Ипьченко, И.П.Верещагин, Г.Ç.Мирэабекян и Л.М.Макальский (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 5483 15,кл. В ОЗ С 3/38, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 17887?,кл. Н 01 Н 9/40, 1961. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПО-.

СТОЯННОЕ ЗНАКОПЕРЕМЕНЙОЕ, питающим емкостно-активную нагрузку, например электрофильтр, и выполненным в виде двух параллельно соединенных

3QD Н 02.Р 13/14; Н 02 М 9/06 //

В 03 С 3/38 цепочек, которые включены последовательно между источником питания и нагрузкой.и каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентиля и коммутатора, причем вентили цепочек включены относительно друг друга встречно, по которому изменение полярности напряжения на нагрузке осуществляют переключением коммутаторов в цепи вентилей, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения искровых разрядов в коммутаторах в моменты изменения полярности на емкостно-активной нагрузке, включение коммутатора очередной полярности производят в период времени, когда напряжение питания совпадает по знаку с напряжением на нагрузке и равно ему по величине, а отключение коммутатора предыдущей полярности — в последующий период времени до момента достижения амплитудного значения напряжения очередной полярности.

1 1131

Изобретение относится к электро-. технике и применяется для управления преобразователями, питающими емкостно-активную нагрузку, преимущественно электрофильтры.

Известен способ питания электрофильтра знакопеременным напряжением. согласно которому на электрофильтр подают напряжение переменной полярности прямоугольной формы и низ- 1ð кой частоты, при этом длительность каждой полярности напряжения выбирается меньше времени возникновения обратной короны в электрофильтре (1) .

f5

Однако при использовании знакопе,ременного напряжения по укаэанному способу возникают затруднения, связанные с коммутацией постоянного тока высокого напряжения. В момент переключения, при изменении полярности напряжения, между контактами коммутирующего устройства, вследствие наличия большой разности потенциалов, происходит разряд, что нарушает работу коммутирующего устройства.

Обычно такой недостаток устраняется путем использования безыскровых переключающих устройств (полупроводниковых). Однако применение в схемах

Зр питания таких нагрузок как фильтр, имеющих напряжение питания десятки киловольт, тиристоров в .качестве переключающих устройств, встречает затруднение, так как единичных тиристоров на такие напряжения нет, а их соединение в группы, с учетом схем управления каждым из них, существенно усложняет устройство, снижая его надежность. Именно поэтому в подобных схемах целесообразно применение высоковольтных коммутаторов, например высоковольтных вакуумных ламп, высоковольтных герконов или других коммутаторов с подвижными контактами.

45 наиболее близким к предложенному является способ, реализованный в коммутирующем устройстве, согласно которому отключение одного коммутатора э цепи встречно-параллельно включен- 5Р ных диодов, установленных в каждой фазе питающей сети, происходит при полупериоде питающего напряжения, открывающего диод параллельной цепи.

Однако известный способ обеспечивает только одноразовое аварийное бездуговое отключение напряжения.

015 2

Целью изобретения является повышение надежности способа путем устранения искровых разрядов в коммутаторах при их включении и отключении в моменты изменения полярности на емкостно-активной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления преобразователем переменного напряжения в постоянное знакопеременное, питающим емкостно-активную нагрузку, например электрофильтр, и выполненным в виде двух параллельно соединенных цепочек, которые включены последовательно между источником питания и нагрузкой и каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентиля и коммутатора, причем вентили цепбчек включены относительно друг друга встречно, по которому изменение полярности.напряжения на нагрузке осуществляют переключением коммутаторов в цепи вентилей, включение коммутатора очередной полярности производят в период времени, когда напряжение питания совпадает по знаку с напряжением на нагрузке и равно ему по величине, а отключение коммутатора предыдущей полярности — в последующий период времени до момента достижения ампли,тудного значения напряжения очередной полярности.

На фиг.1 представлена схема для осуществления предлагаемого способа на фиг. 2 — кривые питающего напряжения (синусоида А) и знакопеременное напряжение на емкостно-активной нагрузке (Б).

Схема состоит из высоковольтного однофазного трансформатора 1 с заземленной вторичной обмоткой, двух высоковольтных выпрямителей 2 и 3, включенных встречно-параллельно л подключенных к нагрузке 4, в представленном варианте — к электрофильтру через высоковольтные коммутаторы 5 и 6, соединенные с блоком 7 управления.

Коммутация происходит следующим образом.

При положительной полуволне напря1 жения на высоковольтной обмотка ! трансформатора коммутатор 6 замкнут, а коммутатор 5 — разомкнут. Через вентиль 3 и коммутатор 6 протекает ток зарядки, в результате чего напряжение на нагрузке следует "-а

Фиг. Я

BHHHGH Заказ 9625/43 Тираж 666 Подшсн е

Филкал ПИП "Патент", r. Ужгород ул.Проектная, 4 з 1131 напряжением сети до момента, когда напряжение на трансформаторе достигнет своего максимального значения.

После этого ток через цепочку 3-6 протекать не будет, напряжение на нагрузке изменяется по кривой Б, а питающее напряжение — по кривой А.

Вентиль 3 заперт обратным напряже. нием. Для изменения полярности напряжения на нагрузке после включения вентиля 3 положительной, полуволной питающего напряжения, в период времени С производится включение коммутатора 5. Поскольку до момента максимума положительной полуволны питающего напряжения незначительный ток подзарядки протекает через вентиль 3, то ток через вентиль 2, включенный встречно, отсутствует. В последующий период времени ь ток меняет направление и начинает протекать через вентиль 2, так как напряжение на нагрузке по величине превышает напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

В результате цепочка 3-6 обесточивается и размыкание коммутатора 6 .происходит в обесточенном состоя.нии. Далее схема работает, как однополупериодный выпрямитель с емкостно-активной нагрузкой до того вре30 мени, пока от схемы 7 управления не поступит сигнал на изменение полярности. Предлагаемые способ и схема

015 4 осуществления на электрофильтре типа УГ 2-4-37, улавливающем высокоомную пыль магнезитообжиговой печи, . при питании его знакопеременным напряжением по схеме, приведенной на фиг. 1.

Для питания электрофильтра знакопеременным напряжением применены

1 высоковольтный повышающий трансформатор напряжения 380/80000 В, высоковольтные кремниевые выпрямители и высоковольтные переключающие контакты с электромагнитным управлением.

Амплитуда коммутируемого напряжения составляет 60 кВ, величина коммутируемого тока 0,4 А, частота знакопеременного напряжения 1 Гц.

Время включения коммутирующего устройства очередной .полярности а составляет 0,04 с, а время отключения коммутирующего устройства предыдущей полярности 0,005 с.

В результате переключение полярности напряжения в электрофильтре происходит без разрядов в коммутирующих устройствах.

Преимуществом предлагаемого способа является устранение разрядов в коммутирующих устройствах при изменении полярности напряжения, благодаря чему повышаются надежность ра-боты и срок службы источника питания емкостно-активной нагрузки.