Устройство для питания электротехнологической установки

 

Изобретение может найти применение в различных электротехнологических установках,где требуется изменение выходных параметров в широких пределах . Устройство содержит четное количество преобразователей 2,3 источника напряжения в источник тока, каждый из них состоит из конденсатора 4(5) и дросселя 6(7) с равными по величине реактивными сопротивлениями, соединенных в звезду с первичной обмоткой трансформатора 8(9).Трансформаторы 8,9 снабжены переключателями ступеней напряжения (ПСН) 10, 11 и блоками изменения режима работы (ВИР) 14,15. Дополнительный ВИР 18 соединен с БИРР 14, 15 и ПСН 10, 11. При уменьшении напряжения на нагрузке ВИРР 18 выдает сигнал БИРР 14,- 15, которые через коммутационные элементы 16, 17 отключают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и дроссепя 7 преобразователя 3. При этом преобразователи 2 и 3 переводятся в режим работы источников напряжения. Одновременно БИРР 18 вьщает сигнал приводным механизмам 12, 13 переключателей ответвлений обмоток ПСН 10, 11. В ts (Л tc ю оо 00

союз советсник

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. SU 210238

/ .(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я.".ГосудАрственнцй номитет ссср

flQ делАм изоБРетений и отнрытий (21) 3814928/24-07 (22) 10.08.84 (46) 07.02.86. Бюл. Р 5 (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш им.В.И.Ленина и Специальное конструкторское бюро тяжелых цветных металлов (72) В.В.Володин, К.Д.Гуттерман и В.П.Светоносов (53) 621.365.22 (088.8) (56) Милях A.Yi.„ Волков И.В. Системы неизменного тока на. основе индуктивно-емкостньг< преобразователей.

Наукова думка. 1974, с. 123-124.

Авторское свидетельство СССР

У 288182, кл. G 05 F 1/66, 1963. (54) УСТРО!1СТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение может найти приме— нение в различных электротехнологических установках,где требуется изменение выходных параметров в широких преде(51) Д Н 05 В ?/144, G 05 F 3/06 лах. Устройство содержит четное количество преобразователей 2, 3 источника напряжения в источник тока, каждый из них состоит из конденсатора

4(5) и дросселя 6(7) с равными по величине реактивными сопротивлениями, соединенных в "звезду" с первичной обмоткой трансформатора 8(9).Трансформаторы 8,9 снабжены переключателями ступеней напряжения (ПСН) 10, 11 и блоками изменения режима работы (БИРР) 14, 15. Дополнительный БИРР 18 соединен с БИРР 14, 15 и ПСН 10, 11.

При уменьшении напряжения на нагрузке БИРР 18 выдает сигнал ВИРР 14, 15, З которые через коммутационные элементы 16, 17 отключают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и дросселя 7 преобразователя 3. При этом преобразователи 2 и 3 переводятся в режим работы источников напряжения. Одновременно БИРР 18 выдает сигнал приводным механизмам 12, 13 переключателей ответвлений обмоток ПСН 10, 11.

1210238

При необходимости повышения напряже-, тели 2, 3 ния БИРР 18 выдает сигнал БИРР 14, 15, никон тока которые выключают цепи конденсатора 4 увеличением и,цросселя 7, переводя преобраэова- ке, 2 ил. н режим работы источ-. с соответстнуюшим напряжения на нагруз1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания различных электротехнологических установок, где требуется изменение выходных параметров н шира- 5 ких пределах, Цель изобретения — повышение коэффициента мощности устройстна.

На. фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма устройства.

Устройство для питания электроустановок 1 содержит два параллельно включенных преобразователя 2 и 3 источника напряжения в источник тока,,выполненных по параметрической схеме с использованием реактивных элементов (1юнденсаторы 4(S), дроссели

6(7), каждый преобразователь содержит трансформатор 8(9) с переключателем ступеней напряжения 10(11), снабженным приводным механизмом

12(13), и блок изменения режима работы 14(15) с коммутационным элементом 16(11) .

Устройство дополнительно с.набжено блоком 18 управления, имеющим четыре выхода, из которых два 19 и 20 соединены с входами блоков изменения режима работы, а два других 21 и 22 с входами приводных механизмов переключателей ответвлений. Коммутационный элемент 16 блока 14 изменения режима работы включен последовательно с конденсатором 4, а коммутационный элемент 17 блока i5 изменения режима работы включен последовательно с дросселем 7.

Принцип работы предлагаемого устройства поясняется нй примере его использования для питания установки электролиза алюминия.

Известно, что при пуске серий электролиза алюминия необходимо обеспечить низкое выпрямленное напряжение на нагрузке (5-10Х от номиналь2 ного значения). Затем, постепенно поднимая ега, довести до номинального значения, при котором длительна эксплуатируется серия.

Блок 18 управления блокам 14 и 15 управления рехымам работы, которые через коммутационные элементы 16 и 17, отключают цепи кон— денсатора 4 преобразователя 2 и дросселя 7 источника 3. При этом преобразователи 2 и 3 устройства 1 переводятся в режим работы источников напряжения, что приводит к снижению выпрямленнога напряжения на нагрузке. Одновременно .блок 18 управления выдает сигнал принадньп механизмам 12 и 13 переключателей ответвлений обмоток 10 и 11, которые устанавливают ответвление обмотки трансформаторов 8 и 9 н положения„. обеспечивающие равномерное деление токов нагрузки между днумя преобразователями 2 и 3 и зоне максимальных вит- ков обмотки, что соответствует минимальному значению напряжения на серии электролиза.

По мере необходимости повьппения напряжения на нагрузке по достижении некоторого порогового значения напряжения, блок 18 управления выдает сигнал блокам 14 и 15 изменения рехагма работы, которые чер ез коммутационные элементы 16 и 17 включают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и прас" селя 7 преоаразонателя 3. При этом преобразователи 2 ч 3 пер водятся в режим работы источников тока с соответствующим увеличением напряжения на нагрузке. В этом режиме специальных мер деления тока нагрузки между преобразователями 2 и 3 принимать не требуется. ,Цальнейшее повьппение тока (напряжения) нагрузки асущестнляется с помощью переключателей ответвлений обмоток 10 и 11 трансформаторов 8 и

I3 I0238

Фиг. Г

Составитель Г. Тараканова

Техред И. Асталош

Корректор Л.Патай

Редактор Н.Пушненкова

Заказ 534/60 Тираж 767

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

9, ричем большему току нагрузки соответствует большее число eòrêîe первичной обмотки трансформатора.

Векторная диаграмма токов и напряжений устройства с последовательным включением дросселя приведена на фиг. 2, Номинальное напряжение трансформатора принято разным линейному напряжению питающей cGTH U;,iH (3Hagp ние близкое к оптимуму) *

При 50 включенных злектролизеров (работа одного корпуса, когда второй еще достраивается) диаграмма соответствует фиг. 2, где UH — напряжение нагрузки первичной обмотки трансформатора., разное 0,5 Улла, U„ — напряжение на резонансном дроста еле, I„ ,ток нагрузки, равный номинальному.

При мощности серии на стороне переменного тока 230 мВА (параметры на постоянном токе 850 В, 255 кА) потребляемая устройством питания реактивная мощность в режиме пуска составит

200 мВАр. Средневзвешенная реактивная мощность составит при этом

100 мВАр. Для компенсации этой реактив:aA мощности потребуется установка компенсируюшчх устройств, например,, конденсаторной батapev, той же мощности (т,е. 100 мБАр), стоимость только конденсаторов которой составит

300 тыс. руб, (при стоимости конденсаторов 3 руб/квар).

Изобретение позволяет повысить коэффициент мощности.

Формула изобретения

Устройство для питания электротехнологической установки, содержащее соединенные параллельно преобразователи источника напряжения в источник

10 - îêà,,каждый из которых выполнен в виде реактивных элементов — конденсатора и дросселя с равными по величине реактивньии сопротивлениями, соединенных в звезду с первичной обмоткой нагрузочного трансформатора, снабженного переключателем ступеней напряжения, и блока изменения режима работы, снабженного коммутационным элементом,, включенным последователь-

)Q но с одним из реактивных элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности устройства, оно дополнительно снабжено блоком управления изменени25 ем режима преобразователей, выходы которого соединены с входами блока изменения режима работы и переключателя ступеней напряжения нагрузочного трансформатора каждого преобразователя, причем количество преобразователей выбрано четным, коммутационнь.*е элементы блоков изменения режима работы половины преобразователей соединены последовательно с конденсатором, а второй половины — с дросселем.