Преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Использование: в электротехнике, в частности для регулирования и стабилизации напряжения в электроэнергетических системах Сущность изобретения: в рабочем состоянии постоянно включена одна из отпаек трансформатора 1 через соответствующую пару тиристоров 6 и 7, 9 и 7, 12 и 13. В качестве токоограничивающих элементов используются воздушные дроссели 15 и 16 Для исключения протекания тока через закорачивающие тиристоры 18 и 19 применены диоды 14 и 17, что позволяет упростить схему 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

22 ей

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

1 (21) 4803394/07 (22) 13.12.89 (46) 23.08;92. Бюл. ¹ 31 (71) Институт-проблем энергоснабжения АНУССР (72)А,M. Михайлов, Ю,Я. Рыбальченкоид.В, Холмский (56) Липковский К.А. Трансформаторно-ключевые исполнительные структуры преобра- зователей переменйото напряжения,— Киев, Наукова думка, 1д83.

Авторское свидетельство СССР" №

577623, кл, Н 02 M 5/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР N

1285448, кл. G 05 F 1/22, 1987.

Авторское свидетельство СССР М

1697224. кл. Н.02 М5/12,,1990;

«.. Ж „, 1757051 А1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Использование, в электротехнике, в частности для регулирования и стабилизации напряжения в электроэнергетических системах. Сущность изобретения: в рабочем состоянии постоянно включена одна из отпаек трансформатора 1 через соответствующую .пару тиристоров 6 и 7, 9 и 7, 12 и 13. В качестве токоограничивающих элементов используются воздушные дроссели 15 и 16.

Для исключения протеканий тока через за корачивающие тйристоры 18 и 19 примене ны диоды 14 и 17, что позволяет упростить схему. 1 ил.

1757051

Изобретение относится к злектротехнике, в частности к области преобразовательной техники, и может быть использовано для регулирования или стабилизации напряжения в электроэнергетических системах, Известен ряд преобразователей переменного напряжения в переменное. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, содержащйй трансформатор с первичной и вторичной обмотками, Вторичные обмотки трансформатора содержат основную секцию и и регулировоч ных секций, соединенные иежду собой и с нагрузкой последовательно 2(п+1) тиристоров, соединенных с регулировочными обмотками и образующих анодную и катодную группы, между общими точками данных групп включен токоограничивающий узел, выполненный в виде дросселя с четырьмя обмотками, расположенными на одном магнитном сердечнике. Последовательно с каждой обмоткой дросселя включен дополнительный тиристор. В нормальном режиме работы преобразователя обмотки дросселя закорачиваются с помощью двух тиристоров. При переключении отпаек трансформатора за карачи вающие тиристоры запираются и обмотки дросселя вводятся в цепи регулировочных обмоток и ограничивают броски токов к.з. После завершения процесса переключения схема возвращается в исходное состояние.

K недостаткам известного устройства относятся большое количество обмоток дросселя и дополнительных тиристоров, а также сложность алгоритма управления дополнительными тиристорами.

Целью изобретения является упрощение схемы токоограничивающего узла преобразователя.

Токоограничивающий узел выполнен в виде двух воздушных дросселей с одной обмоткой, а последовательно с каждой обмоткой включен диод, причем параллельно каждой последовательной цепи, состоящей из одной обмотки дросселя и диода, включен зэкорачивающий тиристор.

Вместо дросселя с магнитным сердечником используются воздушные дроссели, э вместо тиристоров — диоды.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя переменного напряжения в переменное.

На схеме показаны трансформатор 1, входные зажимы 2 и 3, первичная обмотка

4, вторичная основная обмотка 5, тиристоры

6, 7, 9, 10, 12 и 13 в отпайках, диоды 14 и 17, воздушные дроссели 15 и 16, закорачиваю50

55 тиристоры 10, 19, диод 17, дроссель 16 и нагрузка, В отрицательный полупериод — по цепям: обмотки 5 и 8, тиристоры 12 и 18, диод 14, дроссель 15 и нагрузка. Ток нагрузки в основном протекает через тиристоры

18 и 19, а по обмоткам дросселя текут незначительные токи.

Рассмотрим работу преобразователя в режиме переключения отпаек трансформатора. Допустим, что к обмоткам 5 и 8 подключается обмотка 11, В начале отключаются сигналы управления тиристощие тиристоры 18 и 19, выходные зажимы

20 и 21, нагрузка 22, Преобразователь содержит трансформатор 1, первичная обмотка 4 которого под5 ключена к входным зажимам 2 и 3, основную вторичную обмотку 5, соединенную последовательно с регулирововчными обмотками

8 и 11, причем свободный конец основной обмотки 5 соединен с выходным зажимом

10 21, катоды и аноды каждой пары тиристоров

6 и 7, 9 и 10, 12 и 13 соединены между собой и с соответствующей отпайкой трансформатора, аноды тиристоров 6, 9 и 12 и катоды диода 14 и закорачивающего тиристорэ 18

15 соединены в первую общую точку, катоды тиристоров 7, 10 и 13; аноды диода 17 и закорачивающего тиристора 19 соединены во вторую общую точку, начало обмотки дросселя 16, конец обмотки дросселя 15 со20 единены соответственно с катодом диода 17 и с анодом диода 14, конец обмотки дросселя l6, нэ;ало обмотки дросселя 15, анод закорачивающего тиристора 18, катод закорачивающего тиристора 19 и выходной за25 жим 20 соединены между собой, э нагрузка

20 подключена к выходным зажимам преобразователя 20 и 21, Преобразователь работает следующим образом.

30 В исходном состоянии постоянно включена одна из отпаек трансформатора с по; мощью соответствующей пэры тиристоров, при атом обмотки дросселей 15 и 16 закорачивэются тиристорэми 18 и 19, Тиристоры

35 могут управляться сигналами, синхронизированными с питающим напряжением, с током нагрузки, постоянным током и др.

Диоды 14 и 17 предназначены для исключения протекания токов через закорачиваю40 щие тиристоры 18 и 19, вызываемых индуктивностью дросселей, с целью их защиты от бросков тока.

Предположим, что подключены основная обмотка 5. регулировочная обмотка 8.

45 на тиристорэх 9. 10 и 18, 19 присутствуют сигналы управления. В положительный полупериод питающего напряжения ток нагрузки протекает по цепям: обмотки 5 и 8, 1757О51

Составитель А. Михайлов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И.Шулла

Заказ 3097 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 рами 18 и 19, затем с задержкой, равной или реактора, В этом случае напряжение подаболее времени обтекания током тиристоров ется на зажимы 20 и 21, которые уже будут

18 и 19, после отключения сигналов управ- входными, а зажимы 2 и 3 — выходными. ления подаются управляющие сигналы на" Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я тиристоры 12 и 13.. 5 Преобразователь переменного напряВ зависимости от полярности питающе- . жения в переменное, содержащий входные го напряжения ток к,з.. возникающий в об-:: и выходные выводы, токоограйичивак)щий мотке 11 при подключении ее к обмоткам 5: узел, трансформатор с последовательно сои 8, ограничивается с помощью обмоток единенными основной и и регулировочны- дросселей 15или16. Энергия, накопленнаяна 10 ми обмотками и первичной обмоткой, индуктивностях дросселей, рассеивается подключенной к входным выводам, 2(п+1) через диоды 14 и 17, обмотку 11 и в зависи-: тиристоров, соединенных с регулирово»-" мости QT полярности напряжения на обмот- ., ными обмотками и образующих анодную и, ках дросселей 15, 16 через тиристоры 9 и 13 .. катодную группы, прйчем конец основной или 10 и 12, -: .: 15 обмотки трансформатора, не связанный с

После завершения процесса переклю-, регулйровочными обмотками, подключен к чения отпаек трансформатора включаются первому выходйому выводу; токоограничитиристоры 18 и,19, которые закорачивают вающйй узел содержит первый и второй реобмотки дросселей 15 и 16. Индуктивности :.: акторы, первый и второй ключевйе обмоток дросселей выбираются таким обра- 20 . элементы и первый и второй шунтирующие зом, чтобы импульсы токов к.з; s регулиро-:.: тиристоры, общая точка соедйнейия котовочных обмотках, возникающие при рых подключена к второмуваходномувывопереключении отпаек -трансформатора; с .. ду.и общей точке соединения первого и учетом тока нагрузки не превышали дойу-. второгореакторов, свободныйвыводпервостимые значения токов тиристоров, . - 25 го реактора через первый ключевой элемент

В режиме переключения отпаек дрос - . подключен к общей точке катода первого сели оказывают влияние также на ток нэ- :. шунтирующего тиристора и общей точке грузки, поэтому сопротивления обмоток- -: . анодной группы тиристоров, свободййй выдросселей должны быть минимальными и ..: . вод второго реактора через:второй ключедостаточными для ограничения бросков то- 30 вой элемент подключен к аноду втброго

f(o8 к,з, и защиты тиристоров. Выключение " шунтйрующего тиристора и общей точке карегулировочных обмотОк, что соответствует. тодной группы тирйсторов, о т"л и ч а ю щ и . снижению напряжения нагрузки, аналогий- - йс я тем, что, с целью упрощения, первый и но указанному..:::::..:: второй реакторы выполнены в виде возПреобразовательможет быть использо- 35 душных дросселей, а первый и второй ван также при переключении отпаек на пер-. -: ключевые элементы выполнены в виде вичной стороне трансформатора или отпаек .. диодов.