Трехфазный источник реактивной мощности
ОПИС ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ пп 498689
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.74 (21) 2017988/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 05.01.76. Бюллетень № 1
Дата опубликования описания 18.03.76 (51) М. Кл. Н 021 3/18
Государственный Комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.054.42 (088.8) (72) Авторы изобретения
Е. Г. Подобедов и В. H. Рябов (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ.Предлагаемое изобретение относится к трехфазному источнику реактивной мощности, например, для компенсации реактивной мощности в промышленных сетях или для обеспечения искусственной коммутации в автономных инверторах тока.
Известен трехфазный источник реактивной мощности, содержащий два мостовых преобразователя, включенных антипараллельно между входами которых включены конденсаторы, а к выходам подсоединен дроссель.
Недостаток известного устройства состоит в том, что использование дросселя для обеспечения полного диапазона плавного регулирования величины реактивной мощности конденсаторов приводит к значительной мощности потерь в дросселе в режиме регулирования, и соответственно к ухудшению энергетических показателей источника. Указанный недостаток особенно проявляется при использовании источника реактивной мощности в качестве устройства искусственной коммутации в автономном инверторе тока, так как при этом существенно уменьшается к.п.д. инвертора при ч астич ной нагрузке.
Цель предлагаемого изобретения — повысить энергетические показатели источника реактивной мощности. Указанная цель достигается тем, что между входами мостовых преобразователей параллельно подсоединено и дополнительных цепей, выполненных из последовательно включенных коммутирующих элементов, между точками соединения которых подсоединены n — 1 конденсаторов.
5 Дроссель может быть выполнен двухобмоточным, причем каждая обмотка подсоединена между общими точками анодов и катодов мостовых преобразователей.
Изменяя сочетания включения коммутиру10 ющих элементов, можно регулировать эквивалентную величину емкости конденсаторов за счет их последовательного, единичного и параллельного включений. При предложенном подключении конденсаторов обеспечивается
15 минимальное количество коммутирующих элементов при максимальном числе комбинаций значений эквивалентной емкости конденсаторов. В качестве коммутирующих элементов могут использоваться контактные элементы, а
2О при предъявлении повышенных требований к быстродействию источника реактивной мощности — управляемые полупроводниковые ключи с односторонней или двусторонней проводимостью (например, тиристоры или сими25 стор ы) .
На фиг, 1 изображена принципиальная схема трехфазного источника реактивной мощности; на фиг. 2 — схема подключения конденЗО саторов.
498689 № подключаемого конденсаторной группы
Эквивалентная ем¹ включаемого ключа ступени кость конденсатора в фазе
СIС2СЗ
1,2,3
4 — 7; 5 — 6
С1С2+С1СЗ+ С2СЗ
Cl С2
С!+ С2
С2 CÇ
С2-+- СЗ
CI
С2
С3
С 1+ С2
15.
8 — 7; "— 12
2, 3
2
1, 2
4 — 13; 9 — 6
8 — 15; 9 — 14
10 — 7; 5 — 14
4,10 — 13; 6;
14 — 9
9,5 — 14; 13;
7 — 10
2, 3
С2+СЗ
С I + С2+ CÇ
4,10 — 13; 7;
6,14 — 9,5
1, 2, 3
Рассмотрим работу предлагаемого устройства для одной фазы при реализации последовательного соединения трех групп конденсаторов 1, 2, 3 и использовании полупроводниковых ключей.
Для подключения указанных конденсаторов используются четыре цепи, состоящие из ключей с односторонней проводимостью 4, 5, б, 7 и ключей с двусторонней проводимостью 8 — 9, 10 — 11, 12 — 13, 14 — 15. В данном случае возможны девять комбинаций включения конденсаторов, соответственно девять эквивалентных значений емкостей конденсаторо в в каждой фазе источника реактивной мощности (см. табл.) Дискретное изменение емкости конденсаторов повышает энергетические показатели в долевых режимах источника реактивной мощности за счет полного отключения от сети неиспользуемых конденсаторов.
Плавное регулирование величины реактивной мощности производится путем изменения величины тока в дросселе, который попеременно подключается параллельно конденсаторам каждой фазы источника тиристорами в мосто5
4 вых схемах. Поскольку с помощью дросселя регулируется реактивная мощность конденсаторов в пределах одной ступени переключения, его установленная мощность, соответственно вес и габариты, существенно снижаются по сравнению с использованием в схеме известного источника реактивной мощности. При этом уменьшается и мощность потерь в дросселе.
Управление током дросселя можно упростить путем увеличения угла регулирования в пределах 0 — 60 эл. град и разделения работы выпрямителей за счет конкретной привязки к положительным и отрицательным полуволнам напряжения питающей сети при выполнении дросселя двухобмоточным и подключении каждой обмотки между общими точками анодов и катодов антипараллельных мостовых схем. При этом каждая обмотка дросселя оказывается включенной на выходе отдельного мостовото выпрямителя 16 —:21 и 22 —:27. Предложенное подключение дросселя 28 не снижает быстродействия источника реактивной мощности по сравнению с известной схемой, при условии протекания через обмотки дросселя прерывистых импульсов тока.
Часть конденсаторов 29, 30, 31 емкостью в пределах одной ступени подключается непосредственно между входами мостовых выпрямительных схем.
Предмет изобретения
1. Трехфазный источник реактивной мощности, содержащий два мостовых преобразователя, включенных антипараллельно, между входами которых включены конденсаторы, а к выходам подсоединен дроссель, отличаюшийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей устройства, между входами мостовых преобразователей параллельно подсоединено и дополнительных целей, выполненных из последовательно включенных коммутирующих элементов, между точками соединения которых подсоединены п — 1 конденсаторов.
2. Трехфазный источник реактивной мощности по п. 1, отличающийся тем, что указанный дроссель выполнен двухобмоточным, причем каждая обмотка подсоединена между общими точками анодов и катодов мостовых преобразователей.
