Устройство для регулирования мощности трехфазной нагрузки

 

Изобретение относится к устройствам для регулирования трехфазной мощности, например, электропечей и различных электронагревателей с двухсекционным нагревательным элементом в каждой фазе. Цель изобретения - расширение регулировочных возможностей и улучшение энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секций нагрузки. Устройство содержит три тиристорных ключа переменного тока на тиристорах 28 - 33 и ключи 7 - 27. С помощью ключей трехфазная нагрузка, каждая фаза которой содержит две секции, подключается по одной из двенадцати симметричных схем, каждой из которых соответствует мощность, потребляемая из сети. Между соседними фиксированными ступенями потребления мощности осуществляется его плавное регулирование путем фазового регулирования напряжения. За счет увеличения числа ступеней мощности при плавном регулировании ее потребления обеспечивается достижение поставленной цели. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 М 5/257

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4485966/24-07 (22) 23.09,88 (46) 30.12.90. Бюл. М 48 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники

Производственного обьединения "Электровыпрямитель" (72) В.Н,Филатов (53) 621,34.2 (088.8) (56) Гельман М,В. и др. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. M.: Энергия, 1975, с.31, рис.78, Авторское свидетельство СССР

N 1244113, кл. Н 02 М 5/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к устройствам для регулирования трехфазной мощности, например электропечей и различных элект„„5U ÄÄ 1617569 А1 ронагревателей с двухсекционным нагревательным элементом в каждой фазе. Цель изобретения — расширение регулировочных воэможностей и улучшение энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секций нагрузки. Устройство содержит три тиристорных ключа переменного тока на тиристорах 28 — 33 и ключи 7-27. С помощью ключей трехфаэная нагрузка, каждая фаза которой содержит две секции, подключается по одной из двенадцати симметричных схем, каждой из которых соответствует мощность, потребляемая из сети. Между соседними фиксированными ступенями потребления мощности осуществляется его плавное регулирование путем фазового регулирования напряжения, За счет увеличения числа ступеней мощности, при плавном регулировании ее потребления обеспечивается достижение поставленной цели. 3 ил.

1617569

Изобретение относится к устройствам для регулирования трехфазной мощности, например электропечей и различных промышленных электронагревателей с двухсекционными нагревательными элементами в каждой фазе.

Цель изобретения — расширение регулировочных возможностей и улучшение энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секций нагрузки.

На фиг,1 f",ðåäñòàâëåíà при»ципиальная схема предлагаемого устройства: на фиг.2 — таблица состояний ключей переменного тока и соответствующей им мощности; на фиг. 3 — схемы соединений секций нагрузок, соответствующие различным вариа»там сосif>ÿ»èй кл>очей перемен>fого .ока.

Устройство (фиг.1) содержит секции 1-6 двухсекционных фазных нагрузок, ключи 727 переменного тока и тиристоры 28-33.

Последовательно включенные пары секций

1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 фаз нагрузки соединены между собой в треугольник через ключи 13—

21, формирующ>ле три трехключевые группы, также соединенные лежду собой в треугольники. Начала и концы фаз»ых нагрузок из секций подключены через пары ключей 7 и 10, 8 и 11. 12 и 19 и встре .но-параллельно соединенные пары тиристоров

28 и 29. 32 и 33, 30 и 31 к выводам для подключения питающей сети А, С, В и соединены между собой через пары кл>очей 24 и 25, 26 и 27, а точки соединения секций нагрузок подключены к свободным вершинам смежных по фазе ключевых треугольников, образованных парами ключей 17 и 20, 18 и 21, 16 и 19, которые соединены между собой через другую пару ключей 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

Переключение ключей 7 — 27 обеспечивает изменение структуры схемы со ступенчатым изменением нагрузок и подаваемых на них напряжений, а фазовое управление встречно-параллельными парами тиристоров 28 и 29, 32 и 33, 30 и 31 обеспечивает плавное регулирование напряжения и выделяемой в нагрузке мощности в пределах каждой ступени регулирования.

Ступенчатое регулирование осуществляют в соответствии с приведенной на фиг.2 таблицей состояний ключей 7 — 27 для каждой из 12 возможных ступеней регулирования, каждой из которых соответствует одна из схем 34-45 (фиг.3) подключения секций нагрузок, Полный диапазон регулирования определяется максимальной и минимальной мощностями, выделяющимися в нагрузке. Максимальная мощность, вы5

55 деляющаяся в нагрузке, соответствует случаю параллельного подключения софазных секций нагрузок 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 под полное линейное напря>кение (состояние ключей 1 — фиг.2, схема 34). Ступень минимальной мощности соответствуе подключени>о последовательно соединенных софазных секций нагрузки под фазное напряжение.

Величина ступеней регулирования и их равномерность определяются выбором конкретных сопротивлений софазных секций нагрузки. При соот»ошении мощностей секций P f! Pg =-1,5 соотношение относительных мощностей в порядке их уменьшения

5:3.734,3:2.078:2:1.867:1.67:1. 38:1.2:1:0.67:0.4.

Большое количество ступеней регулирования позволяе; более плавно регулировать >лощность B тре>,фазнои нагрузке с повышением коэффициента мощности во всем диапазоне, поскольку фризовое регулирование будст обеспечиваться с небольшими углами регулирования встречно-параллельных пар тиристоров в пределах каждой ступени, а в целом ряде случаев можно обойтись без фазово.о регулирования.

Возмо>кны различные варианты предлагаемого устройства. Например, при достаточности ступенчатого регулирования встречно-параллельные пары тиристоров

28 33 могут отсу>ствовать, могут бь>ть выполнены фазоуправляемыми. на основе тех

>ке встречно-паралл >fû>ых f13p тиристоров, ключи 7-12, Сами кл>очи мо>уг быть выполнены в виде отдельных коммутируЮщих элементов, либо групповь х двух- и трехполюсных простых и переключающих двухпозиционных ком>лутаторов (реле, KQHта кто ро в и т.д).

Формула изобретения

Устройство для регулирования мощности трехфазной нагрузки, каждая фаза которой выполнена в виде двух последовательно соединенных секций, содержащее три ключа переменного тока и три пары тиристоров, в каждой из которых анод одного тиристора соединен с катодом дру> ого, а точка их соединения соединена с соответст; >ощим выводом для подключения»итающеи сети, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения регулировочных возможностей и улучшения энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секции нагрузки, введено восемнадцать ключей переменного тока, свободные силовые выводы каждой пары тиристоров обьединены и через первый, второй и третий кл очи переменного тока соединены с выводом дг>я подключения начала нагрузки соответству>ощей фазы. че1617569 реэ четвертый. пятый и шестой ключи переменного тока соединены с выводом для подключения конца нагрузки соответствующей фазы, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, 5 четырнадцатый и пятнадцатый ключи переменного тока образуют три тройки ключей, соединенных в треугольник, две иэ вершин которого подключены к выводу для подключения конца нагрузки соответствующей фа- 10 зы и к выводу для подключения начала нагрузки соседней фазы, а третья вершина треугольника соединена с точкой соединения секций нагрузки свободной фазы, кроме того, вывод для подключения начала 15 нагрузки первой фазы соединен через шестнадцатый ключ переменного тока с выводом для подключения начала негру.".ки в ... рой фазы, который через семнадцатый ключ переменного тока соединен с выводом для подключения начала нагрузки третьей фа зы, вывод для подключения конца которой через восемнадцатый ключ переменного тока соединен с выводом для подключения конца нагрузки первой фазы, который через девятнадцатый ключ переменного тока соединен с выводом для подключения конца нагрузки второй фазы, при этом вывод для подключения общей точки секций нагрузки третьей фазы соединен с выводами для подключения общих точек секций нагрузки второй и третьей фаз через двадцатый и двадцать первый ключи переменного тока соответственно.

1617569

Зб

2

7 б $

Я ФЯ

00 1 Л 5 5

2 4 6 2 4

2 4 о

5 б 49 7 Ю

7 Ю 2 Ф 1 . д 5

Составитель B,Ðóäåíñêèé

Техред М,Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4125 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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