Преобразователь переменного тока в постоянный

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для нагрузок, требующих длительного глубокого регулирования постоянного напряжения, например для управления электроприводами постоянного тока. Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и снижение уровня пульсаций напряжения. Эффект обусловлен введением новых связей в преобразователь с источником мощности ИМ, вторичные обмотки которого соединены в прямую и обратную звезды. Между нулевыми точками 0<SB POS="POST">1</SB> и 0<SB POS="POST">2</SB> включен уравнительный реактор УР<SB POS="POST">0</SB>, средней точкой подключенный к анодам трех нулевых вентилей НВ. Катоды НВ соединены с катодами вентилей 1К-6К и выводами трехфазного уравнительного реактора УР<SB POS="POST">1</SB>. Обмотки УР<SB POS="POST">1</SB> соединены в звезду, нулевая точка которой образует первый выходной вывод, второй выходной вывод образован объединенными анодами вентилей 1А-6А, точки соединения вентилей 1А-6А с вентилями 1К-6К подключены к выводам вторичных обмоток A<SB POS="POST">1</SB>, B<SB POS="POST">1</SB>, C<SB POS="POST">1</SB>, A<SB POS="POST">2</SB>, B<SB POS="POST">2</SB>, C<SB POS="POST">2</SB>. Максимальное значение коэффициента мощности имеет место при углах регулирования 1К-6К в диапазоне от 0 до 180 эл. град. При этом углы регулирования НВ и 1А-6А

5н 02н 7/12 в"устройство для управления и защиты тиристорного преобразователя"отделение всесоюзного научно-исследовательского института электромеханикидоржинкевич иван брониславович

емельянов юрий петрович

максимчук анатолий алексеевич+4657140DeVIce FoR соNтRоL aND рRотестIоN oF тнYRISтоR соNVеRтеR11 143500 истра московской обл.11 143500 истра московской обл., ленина 8-12

11 143500 истра московской обл., юбилейная 20-79

11 143500 истра московской обл., юбилейная 21-39Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство позволяет при отклонении параметров выходного напряжения преобразователя 12 от зада

Взамен ранее изданного

СО1ОЭ COBETCHHX ., СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 М 7/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4242957/63 (22) 1 6 ° 02 а 87 (46) 15 ° 03.91 ° Бюл. № 10 (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им, В.И,Ленина и Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) Л,СФлейшман,.С П,Лохов и;М.В,Гельман (53) 621а314а632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 557460» кла Н 02 М 7/12 1972 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТО»

КА В ПОСТОЯННЫЙ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для управления электроприборами постоянного тока, Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и снижение уровня пульсаций напряжения, Преобразова тель переменного тока в постоянный содержит и сточник 1 мощности, вторич ные обмотки 2-7 которого соединены

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для управления электроприводами постоянного тока

Цель изобретения йовышение ко эффициента мощности и снижение уровня пульсаций напряжения °

На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема преобразова

ЛК 1534695 А 1

2 по схеме прямой и обратной звезд, Между нулевыми выводами 0 и 0 пря мой и обратной звезд, источника 1 мощности включен однофазный уравнительный реактор 8, средним выводом подключенный к общей нулевой точке

О трех нулевых вентилей: 9, Катоды вентилей 9 соединены с выводами трехфазного урав"нтельного реактора 10, Обмотки реактора 10 соединены в звез ду, а нулевая точка звезды образует

-вывод для подключения нагрузки 1!»

Второй вывод О для подключения нагрузки образован объединенными анодами первых двух анодных групп венти» лей 12-17 ° Катоды их образуют входную цепь переменного тока и подклю чены к выводам вторичных обмоток 27 источника 1 мощности, Вентили 12

17 соединены пофазно-последовательно с вентилями 18-23 вторых (катодных) групп, Катоды вентилей 18-23 пофазно объединены и подключены к выводам

d, е, f уравнительного реактора 10

4:з,п, ф-лы, 3 ил, теля; на фиг 2 а,б,в,г,д,е, фиг,3 а,б,в - диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу схемы в pas» ных режимах, На фиг 1, 2, 3 приняты следуищие обоз начения:

А,а, В, Ь,С,с — фазы питающей сети (фиг,1);

1534695 углы регулирования катодных, анодных и нулевых групп вентилей соответственно (фиг,2); выпрямленные напряже ния трехфазных анодных групп; выпрямленные напряже ния анодной группы и суммарное (фиг 2); ток на первичной сторо не источника (фиг,2); токи соответствующих вентилей;

" О1 " 1 ог.

Бйд, Ud

10 а1,Ьз, с .и а4, Ьб, с — фазы источника питания со стороны их подключе" ния к вентилям преобра з ователя, 20

Преобразователь переменного тока в постоянный (фиг. 1) содержит источник 1 мощности, вторичные обмотки

2-7 которого соединены по схеме прямой (обмотки 2, 3, 4) и обратной (об 25 мотки 5, 6, 7) звезд, нулевые выводы которых обозначены точками О и О соответственно» Между нулевыми выводами (точки О и О ) включен однофаз ный уравнительный реактор 8, средним 30 выводом подключенный к общей нулевой точке О трех нулевьм вентилей 9, катоды которых соединены с выводами трехфаз ного ур авнительн ого реактора

10, Обмотки реактора 10 соединены в звезду, а нулевая точка звезды образует вывод для подключения нагрузки

11, второй вывод (точка О) образован объединенными анодами первых двух (анодных) rðóïï вентилей 12-17, катоды которых образуют входную цепь переменного тока и подключены к выводам вторичных обмоток 2-7 источника 1 мощности, Вентили 12-17 соединены пофазно последовательно с вен- 45 тилями 18-23 вторых (катодных) групп, Катоды вентилей 18-23 пофазно объединены и подключены к выводам

d е, f уравнительного реактора 10„

Работа устройства осуществляется . следующим образом, Мгновенные значения полного выпрямленного напряжения (фиг 2) равны средне-арифметической величине мгновенных значений потенциалов в точках d < е < f относительно

55 точки;О Эти потенциалы в любой мо мент времени равны потенциалам анод ных групп .вентилей 12-17, катодных групп вентилей 18-23, либо нулевых вентилей 9 в зависимости от того, чей потенциал относительно точки О выше в рассматриваемый момент времени (падение напряжения в вентилях не учитывается)» На отрезке времени

t - t „(фиг.2) при О(,= 60 эл. напряжение между точками 0 -О (фиг 1) равно напряжению Ud анодной группы

Вентилей 1 2 1 7» Ток проводит нуле вой вентиль 9» В интервале (фиг.2) анод вентиля 18 имеет максимальный положительный потенциал, ко торий равен сумме напряжений Ud u следовательно, ток проводит вен Э тиль 18. На отрезках t — t и ток проводит опять нулевой вентиль

9, а затем вентиль 21, Полное напряжение холостого хода при отсутствии регулирования равно:

46 (i + 43)

U -=2 13U 1:о 2

Для повышения коэффициента мощности регулирование должно происхо дить следующим образом. Сначала изменяют углы регулирования катодных групп вентилей 18 23 в диапазоне от а

0 до 180 эл. При этом углы 0(< и Ка должны оставаться равными нулю Выпрямленное напряжение изменится (в относительных единицах) с единицы до

0,55, КоэФфициент мощности в этих точках сохранит максимальное значение, При этом нулевые вентили 9 вступают в работу при {М ) О, что также способствует повышению коэффици ент а мощно сти» Затем О(остается неизменным (управляющие импульсы мо гут быть сняты), а изменяется С а с нуля до 90 эл; а 0(,= 0 На этом интервале коэффициент мощности такой же, как в прототипе» На фиг»За приведены диаграммы выпрямленных напряжений и токов через вентили при углах регулирования, равных нулю, при этом выпрямленные напряжения и коэффициент мощности равны макси мальным величинам, а нулевые вентили

9 ток не проводят, На фиг.Зб,в, при-. ведены аналогичные диаграммы для (X „ равньм соответственно 60 и 120 эл, Видно, что нулевые вентили 9 проводят ток продолжительностью 60 и

120 эл, Когда требуемый диапазон регули рования напряжения составляет 0,5 1 и нет необходимости в рекуперацин, 5 1534á9 то управляемыми можно выполнить только вентили 18-23, В случае регулиро вания напряжения во всем диапазоне и рекуперации на противоЭДС инвертора до 50Е U цг,м управляемыми могут быть вентили 18 23 катодной и вен тили 12 17 анодной групп, Регулиро ванне в полном диапазоне со 1007;ной

Ф рекуперацией требует управляемосщ, всех вентилей схемы, Выпрямленное напряжение ЫЯ и ток

I на первичной стороне трансформа

И тора (фиг 26, е) по форме близки к тактовым в 12-и фазных схемах, бла- 15 годаря чему коэффициент мощности в этом режиме равен 0,98 (прототипа

0,955).

?0

Формула изобретения

: 1, Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий источ ник мощности, вторичные обмотки ко торого соединены по схеме прямой и

25 обратной звезд, между нулевыми выво дами которых включен один однофазный урйвнительный реактор, средним выводом подключенный к объединенным анодам двух нулевых вентилей, катоды 30 которых подключены к свободным выводам двух фаз другого уравнительного реактора со средним выводом, образующим первый выходной вывод, второй выходной вывод образован объединенны5 6 ми анодами первых двух групп по три вентиля, катоды которых подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток и соединены пофазно с цепями анодов вентилей вторых двух груг|п, отлич ающий ся тем, что, с целью повьнпения коэффициента мощности и снижения уровня пульсаций напряжения, дополнительно введен третий нулевой вентиль, анодом соединенный с анодами двух указанньгх нулевых вентилей, а катодом - со свободным выводом третьей фазы указанного дру» гого уравнительного реактора, выполненного трехфазным с обмоткаппг„ соединеннь1ми в звезду, и с подключенными к их выводам катодами двух вентг.чеи указанных вторьгх групп, принадлежащих одноименным фазам вторичных обмоток. .2, Преобразователь по .п1, о т л и ч а ю шийся тем, что все вентили выполнены управляемыми

:3, Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что нуле вые вентили выполнены неуправляемыми

:4 Преобразователь по и 1 о т ли ч а ющий ся тем, что управляемыми выполнены вентили вторых двух групп.

5. Преобразователь по п.1, о. тли ча ющий ся тем, что каждая из обмоток уравнительных реакторов выполнена на отдельном сердечнике, 153469 5

И j

4 4

<х 0 в да г су

<о

Фиа5

Составитель: Н,Дьякова

Техред C.Èèãóíîâà Корректор С.Шевкун

Редактор Е, Гиринская

Заказ 1064 Тираж 39 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул, Гагарина, 101