Устройство для электроснабжения на однофазном

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Соеетскит

Социалистическив

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Х.1963 (№ 863140/24-7) с присоединением заявки № 869568/24-7

Приоритет

Опубликовано 22.XII.1967. Бюллетень № 2

Комитет оо делам иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 19.II.1968

Авторы изобретения

А. A. Сакович, С. Б. Юдицкий и М. И. Абрамович

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ HA ОДНОФАЗНОМ

ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 — преобразовательная ячейка.

Энергию распределяют сборные шины 1 и 2 однофазного переменного тока. Со сборными шинами соединены непосредственно или через трансформаторы унифицированные однофазные преобразовательные ячейки ПЯ, число которых равно числу фаз и полюсов, связанных с указанными шинами потребителей и источников электроэнергии. К сборным шинам присоединен конденсатор 3, обеспечивающий работу ячеек в режиме повышения частоты источников питания.

Каждая преобразовательная ячейка состоит

15 из вентилей 4, 5, б и 7, включенных по мосто. вой схеме. В диагональ постоянного тока ячейки включены реакторы 8 и 9, к общей точке которых подключена фаза или полюс нагрузки или источника питания, а диагональ пере20 менного тока подключена к сборным шинам.

Применение двух реакторов, имеющих собственные сердечники, позволяет резко ограничить уравнительные токи в ячейке и обеспечить требуемую степень сглаживания тока в

25 нагрузках.

Реакторы 8 и 9 выполнены из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и снабжены обмотками подмагничивания 10 и 11, обтекаемыми выпрямленным током. В этом

30 случае сердечник реактора пары вентилей, Изобретение относится к области энергоснабжения на однофазном переменном токе и комплексно решает задачи совместной работы источников электроэнергии.

Известны устройства для электроснабжения на однофазном переменном токе, содержащие однофгзные соединенные в группы преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из вентилей, соединенных по схеме моста.

В предлагаемом устройстве применены однотипные преобразовательные полупроводниковые ячейки, каждая из которых состоит из вентилей, соединенных по схсме моста. В одну диагональ каждого моста включены два реактора, к общей точке которых присоединяется фаза или полюс потребителей или источников электроэнергии, а другая диагональ моста подключена к шинам однофазного переменного тока частотой большей, чем частота любого многофазного потребителя. Между шинами однофазного переменного тока включен конденсатор.

Для получения более жесткой внешней характеристики, повышения коэффициента мощности и уменьшения веса и габаритов реакторы выполняются на сердечниках из магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса, снабженных обмотками подмагничивания, обтекаемыми выпрямленным током.

207283

5 ю

ЗО

50 проводящей ток нагрузки, насыщен и практически не создает дополнительного падения напряжения в цепи рабочего тока.

Сердечник другой пары вентилей размагничен и резко ограничивает уравнительный ток.

Размагничивающая обмотка питается от выпрямителя небольшой мощности, общего для группы ячеек и состоящего из вентилей 12, 18, 14, 15 и трансформатора lб. Реактор 17 сглаживает ток в цепи подмагничивания.

На анодные и катодные пары вентилей ячеек от схемы управления подаются отпирающие импульсы, отвечающие выпрямительному или инверторному режиму работы по отношению к переменному напряжению на сборных шинах.

B работе ячеек, связывающих многофазный источник напряжения со сборными шинами, бывают паузы, в течение которых с электродов управления соответствующих вентилей исключаются и выпрямительные, и инверторные импульсы.

При таком режиме управления вентилями преобразовательная ячейка может обеспечить передачу энергии от источника или возврат энергии от потребителя на сборные шины устройства через работающие в инверторном режиме вентили ячеек; передачу энергии потребителю или возврат ее источнику через работающие в выпрямительном режиме вентили ячеек; отключение от сборных шин или создание паузы в работе ячеек с целью регулирования перетока энергии для соответствующего потребителя или источника путем снятия импульсов управления с вентилей соответствующих ячеек. Совместно с устройством могут работать источники и потребители электроэнергии, имеющие номинальные частоты, потребители, требующие регулирования или стабилизации частоты питающего напряжения, а также источники и потребители постоянного тока с реверсируемой или неизменной полярностью.

Поскольку в многофазной системе потребление и возврат реактивной мощности для различных фаз не совпадают во времени, то реактивные мощности многофазных источников и потребителей, суммируясь на однофазных сборных шинах устройства, будут взаимно погашать друг друга и, следовательно, отпадает необходимость в конденсаторах или других устройствах для компенсации реактивной мощности.

Направление потока энергии между сборными шинами устройства и источниками, а также потребителями энергии определяется соотношениями углов регулирования и средними значениями напряжений при интегрировании в пределах указанных углов и углов окончания прохождения тока. Следовательно, можно осуществлять как принудительное направление потока энергии путем воздействия на углы регулирования, так и свободное, определяемое соотношениями напряжений.

Это позволяет полностью управлять режимами работы двигателей с возвратом энергии в питающую сеть при генераторном торможении, а также построить систему бесперебойного электроснабжения за счет подхвата энергопитания аккумуляторной батареей при аварийном отключении основного источника питания и посадке напряжения на шинах. Можно также наиболее целесообразно распределять нагрузки между источниками электроэнергии.

Предмет изобретения

Устройство для электроснабжения на однофазном переменном токе, содержащее однофазные соединенные в группы преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из вентилей, соединенных по схеме моста, отличающееся тем, что, с целью питания потребителей с любыми напряжениями, частотами, родами тока, числом фаз от различных источников электроэнергии и обмена энергиями между источниками, источниками и потребителями, в диагональ каждого из указанных мостов включены два реактора, к общей точке которых присоединяется фаза или полюс потребителей или источников электроэнергии, а другая диагональ моста подключена к шинам однофазного переменного тока большей частоты, чем частота любого многофазного потребителя, и между указанными шинами включен конденсатор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения более жесткой внешней характеристики, уменьшения веса и габаритов, указанные реакторы выполнены на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса и снабжены обмотками подмагничивания, обтекаемыми выпрямленным током.

Приоритет по п. 2 исчислять с 9/ХП 1963 r.

207283

Составитель Г. Бейдер

Редактор П. Вербова Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Л. М. Прохорова и М П Ромашова

Заказ 41!15 Тираж 530 Подписное

1Ц1ИИПИ Комигета по делам изобретепий и открытшй прп Совете Мшшстров СССР

Москва. Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2