Устройство компенсации реактивной мощности

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в компенсаторах реактивной мощности и в симметрирующих устройствах с плавно регулируемыми параметрами. Цель - улучшение гармонического состава сетевого тока. После заряда конденсатора 15 система управления с определенной частотой выдает регулируемые по длительности импульсы управления на тиристор 7. Длительность импульсов в процессе регулирования мощности реактора 10 может изменяться от нуля до величины, равной периоду следования. Тиристор 7 открывается. Система управления выдает короткие импульсы на управляющие электроды тиристоров 11, 13. Напряжение конденсатора 15 приложено в запирающем направлении по отношению к тиристору 7. Ток в реакторе 10 мгновенно измениться не может, он будет протекать, оставаясь неизменным. Реактор 10 с током оказывается подключенным к сети непосредственно через ключ переменного тока и до следующего включения коммутирующих тиристоров в нем формируется очередной участок кривой сетевого тока. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц1)У Н 02 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЕ/TIQ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447931/24-07 (22) 27.06,88 (46) 30.07.90. Бюл. N 28 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) А.К. Шидловский, И.В. Мостовяк,,Г.А. Москаленко и А.В. Попов (53) 621,316(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

lF 136453, кл. Н 02 J 3/18, 1960.

Руденко В.С. и др. Основа преобразовательной техники.. М., 1980, с. 171173, рис. 3.21-в. (54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВh0A МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в компенсаторах реактивной мощности и в симметрирующих устройствах с плавно регулируемыми параметрами. Цель улучшение гармонического состава сетевого тока. После заряда конденсато„„SU „„ 15622 ZQA1

2 ра 15 система управления с определенной частотой выдает регулируемые по длительности импульсы управления на тиристор 7. Длительность импульсов в процессе регулирования мощности реактора 10 может изменяться от нуля до величины, равной периоду следования.

Тиристор 7 открывается. Система управления выдает короткие импульсы на управляющие электроды тиристоров 11, 13.

Напряжение конденсатора 15 приложено в аапирающем направлении по отноше.нию к тиристору 7. Ток в реакторе 10 мгновенно измениться не может, он будет протекать, оставаясь неизменным.

Реактор 1О с током оказывается подключенным к сети непосредственно через ключ переменного тока, и до следующего включения коммутирующих тиристоров в нем формируется очередной участок кривой сетевого тока. 2 ил.

1582276

ИзоЬретение относится к электро-! технике и может быть использовано в к1мпенсаторах реактивной мощности и в симметрирующих устройствах .с плавно регулируемыми параметрами.

Цель изобретения - улучшение гармЬнического состава сетевого тока.

На фиг. 1 приведена схема устройства компенсации реактивной мощности; !0 н фиг. 2 - графики, поясняющие раб ту схемы.

Предлагаемое устройство содержит к еммы 1 и 2 присоединения к сети и ременного тока, ключ переменного 15 т ка, выполненный на диодах 3-6 и т ристоре 7 и содержащий коммутируюц е реакторы 8 и 9, реактор 10, коммутирующее устройство, выполненное н тиристорах (управляемые диоды) 20

11-14 и содержащее конденсатор 15, а также источник 16 напряжения дозаР A °

Устройство работает следующим обр эом. .25

Перед включением, устройства необходимо зарядить конденсатор 15, для э,ого поочередно подают импульсы упр вления только на коммутирующие тир сторы 11, 13 и 12, 14, как показано 30 на фиг. 2. Через несколько циклов уровень напряжения перезаряда конценсатора 15 приобретает установивщееся значение, Затем система управления (не пока- 35 зана) с определенной частотой (например, 500 Гц) выдает регулируемые по длительности импульсы управления !!

На тиристор 7., Длительность импульсов в процессе регулирования мощности ре- 40 актора 10 может изменяться от нуля до величины, равной периоду их следования, что соответствует плавному регулированию мощности реактора 10 от нуля до номинальной.

Импульс управления открывает ти1>истор 7, и в зависимости от полярности сетевого напряжения ток протекает через диод 3, коммутирующий реактор 8, тиристор 7, диод 5 и реактор 50

10 либо по цепи: реактор 10, диод

6, коммутирующий реактор 9, тиристор

7, диод 4.

После окончания импульса управления тиристора 7 система управления выдает короткие импульсы на управляЮщие электроды коммутирующих тиристоров 11 и 13 (при полярности напряжения йа конденсаторе 15, показанной без скоЬок).

Напряжение конденсатора 15 и источника 16 дозаряда по цепи: диод 11, источник 16 дозаряда, тиристор 7, диод 13, оказывается приложенным в запирающем направлении по отношению к тиристору 7. Ток, протекающий по этой цепи (обратный для тиристора 7), мгновенно уравновешивает прямой ток тиристора 7 (ток в реакторе), и тиристор 7 закрывается.

Повкогньку по закону коммутации ток в реакторе 10 мгновенно измениться не может, он протекает, оставаясь неизменным (при достаточной величине индуктивности реактора 1 0 и конечных интервалах выключенного состояния тиристора 7), по цепи: клемма 1, диод 3, коммутирующий реактор 8, диод

13, конденсатор 15, диод 11, источник

16 дозаряда, диод 5, реактор 10, клемма 2. Здесь имеет место "жесткая" искусственная коммутация - источники

ЭДС подключены непосредственно к запираемому тиристору.

Для обеспечения наЛичия оЬратного напряжения на тиристоре 7 на интервале, определяемом временем восстановления запирающих свойств тиристора в ключ переменного тока введены коммутирующие реакторы 8 и 9. !

Таким образом, в момент включения коммутирующих тиристоров 11 и 14, кроме указанной цепи, возникает еще одна - контур перезаряда конденсатора

15: (+) конденсатора 415, диод 11, источник 1 6 заряда, параллельные цепидиод 4, диод 3, коммутирующий реактор

8 и диод 5, диод 6, коммутирующий реактор 9, диод 13 и (-) конденсатора

15.

Обратное напряжение на тиристоре

7 определяется падением напряжения на диодах 4 и 3 и коммутирующем реакторе 8 и диодах 5 и 6 и коммутирующем реакторе 9.

Ток реактора 10 на всем интервале выключенного состояния тиристора 7, протекая через устройство коммутации и сеть, линейно дозаряжает переэарядившийся конденсатор 1:5. Так формируются горизонтальные участки кривой сетевого тока регулируемого по мощности реактора 10.

Следующий импульс управления 11 (как показано на фиг. 2) вновь вклюУу 7 оаэи, з оу гя

Фиг.2

Составитель Г. Дамская

Техред л.Олийнык

Корректор Т. Малец

Редактор A. Огар

Заказ 2093 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно"издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гаraрина, 101

5 15 чает тиристор 7. Реактор 10 с током оказывается подключенным к сети непосредственно через ключ переменного тока и до следующего включения коммутирующих тиристоров (на этот раз включаются коммутирующие тиристоры

12 и 14) в нем формируется очередной (изменяющийся по синусоиде) участок кривой сетевого тока.

Источник 16 дозаряда необходим для пополнения энергии устройства коммутациии.

Регулирование мощности резистора

10 осуществляется за счет изменения действующего значения первой гармоники тока путем изменения соотношения интервалов включенного и выключенного состояний тиристора 7.

Таким образом, частота самой "низкой" (а следовательно, большо" по амплитуде) неосновной гармоники тока, потребляемого реактором 10 из сети, равна частоте коммутации ключа переменного тока. Следовательно, выбирая частоту коммутации, можно получить

82276

6 практически любой коэффициент гармоник и заданную кратность ближайшей к первой неосновной гармонике сетевого тока.

Формула изобретения

Устройство компенсации реактивной мощности, содержащее подключенный к сети переменного тока основной реак-!

О тор и включенный с ними последовательно диодный мост, в диагональ постоянного тока которого включен тиристор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения гармонического соста15 ва сетевого тока, оно дополнительно содержит источник постоянного напряжения, тиристорный мост, конденсатор и коммутирующие реакторы, включенные между катодами диодов диодного моста и анодом тиристора, а конденсатор включен в диагональ переменного тока тиристорного моста, диагональ постоянного тока которого соединена последовательно с источником постоянного напряжения, и образовавшаяся цепь подключена параллельно тиристору. !.