Способ фазо-импульсного управления тиристорным регулятором трехфазной активной нагрузки

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ и»714617

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (рр) заявлено 01,06.77 (рт) 2490508/24-07 (51)M. 3(л.

Н 02 Р 13/16 с присоединением заявки МВеудеретеюн4 кентет

6ИР. ее двмц «еаеретеикй и ете1паи6 (23) Приоритет (53) УДК 621.316. . 727(088.8) Опубликовано 05.02 80 Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 08.02.80

A. А Яценко, И И Порублев В В Тропин и М И Урвачев (72) Авторы изобретения

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

РЕГУЛЯТОРОМ ТРЕХФАЗНОЙ АКТИВНОЙ

НАГРУЗКИ

-1 . Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно, к способам управления тиристорными регуляторами мощности, потребляемой трехфазной ак .тивной нагрузкой, и может быть испойьзовано в устройствах автоматического

5 регулирования температуры печей сопротивления и других промышленных электротермических установках.

Известны способы управления тирис1О торными регуляторами, основанные на подаче импульсов .отпирания тиристоров, синхронизированных по фазе с напряжением питания $118(2).

В этом способе управления, который является наиболее близким техническим решением к данному изобретению, регулирование потребляемой нагрузкой мощности от нуля до.максимальиот о зиачеI ния производится путем непрерывного . 2в изменения (в зависимости от внешних и внутренних возмущений) углов отпирания всех тиристоров peГулятора относительно моментов их естественного отпирания. При необходимости увеличить по-, требляему мощность углы отпирания всех тиристоров уменьшают. При этом в течение перйода напряжения питающей сети при соответствующем угле отпирается каждый из тиристоров регулятора. Такой способ фазо»импульсного управления позволяет полностью использовать быстродействие тиристорных регуляторов, обес- печить плавность регулировочной характеристики и высокую точность поддержания регулируемого параметра. Однако известный способ управления тиристорным регулятором обладает существенным недостатком - снижением коэффициента мощности при увеличении глубины регулирования.

Целью изобретения является повышение коэффициента мощности, Поставленная цель достигается тем, что в способе управления гиристорным регулятором трехфазной активной нагрузки, содержащем три аптипараллель ные пары тиристорои в каждой фазе,, включенных между тремя элементами актйвной нагрузки и фазными зажимами питающей трехфазной сети, состоящем в том, что регулируют углы отпираниятиристоров, причем регулируют углы отпирания первых тиристорбв в каждой паре, при изменении мощности нагрузки в диапазоне от нуля цо половины и регулируют углы отпирания вторых тиристоров в каждой паре, оставляя первые тиристоры полностью открытыми, при изменении мощности нагрузки от половины до полной.

Сущность настоящего способа фазоимпульсного управления тиристорным регулятором трехфазной активной нагрузки поясняется схемами и .диаграммами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема тиристорного регулятора, позволяющая, реализовать данный способ управления; на фиг. 2а — схема замещения регулято.. ра на первом этапе управления (при изменении мощности нагрузки в диапазоне от нуля до половины); на фиг. 2б - схема замещения регулятора на втором этапе управления (при изменении мощности нагрузки от половины до полной); на фиг. 3 - линейные диаграммы тока в одной из фаз (фазе А) на первом (при угле регулирования аг, ) и втором (при «() этапах регулированйя,, Как видно из фиг. 1, тиристорный регулятор выполнен по известной принципиальной схеме: три элемента нагрузки (активные сопротивления) 1 - 3 включены вместе с тиристорами 4 - 9 в треугольник относительно фазных зажимов питающей сети А, В, С. При этом тиристоры соединены в виде трех пар встречно-параллельно включенных тиристоров подключенных между элементами нагрузки и фазными зажимами питающей сети.

Каждая ветвь -"пара антипараллельных ,тиристоров — элемент нагрузки (4, 7, lf

1, 5, 8, 2 и 6, 9, 3) - включены между двумя соответствующими фазными зажимами питающей сети (A--В, В-С и С.-А).

Способ фазо-импульсного управления тиристорным регулятором осуществляется следующим образом. Регулятор как бы условно разделяется на два, каждый из которых имеет свой алгоритм управления. При изменении мощности нагрузки в диапазоне от нуля до половины, т. е. на первом этапе управления или на нижнем участке регулировочной характеристики с помощью включенных к зажимам питающей сети одноименных электродов

714617 4 (например, анодов тиристоров 4, 5; 6) углы отпирания изменяют в пределах от нуля до 180 электрических градусов (О о(. <180). Другие тиристоры (7, 8, 9) на этом этапе управления остаются закрытыми («х = 180 эл. град .),При этом каждый из элементов 1, 2, 3 трехфазной активной нагрузки получает питание по однофазной однополупериодной

10 схеме выпрямления (схема замещения регуляторов на фиг. 2а). Ток в каждом из элементов нагрузки однонаправленный, однако вследствие круговой симметрии трехфазной сети, ток в каждой из фаз

15 питающей сети двухнаправленный (см. фиг. 3 при «(. ), не содержащий постоянной составляющей. При Д, = О, соответствующем половине потребляемой мощности, коэффициент мощности близок к

20 единице. При изменении мощности нагрузки от половины до полной, т. е. на втором этапе управления, тиристоры 4, 5, 6 отпирают при углах их естественного

25 отпирания («1(, =О), а для регулирования потребляемой мощности изменяют углы отпирания тиристоров 7, 8, 9, включенных к фазным зажимам питающей сети катодами (0<«(<1.80). На этом

З0 участке управления тиристоры 4 — 6 работают как диоды (см. фиг. 2б). При необходимости увеличить уровень потребляемой энергии углы отпирания .тиристоров уменьшают, а при необходимости уменьшить - увеличивают. Форма тока в фазе

35 .

А для этого случая показана на фиг. 3 (при углах регулирования ф5 ). Так же, как и на первом участке, в каждой из фаз сети протекают. двухнаправленные токи, не содержащие постоянных составляющих, а коэффициент мощности регулятора близок к единице.

Данный способ фазо-импульсного управления тиристорным регулятором трехфазной активной нагрузки (например, электронагревателей сопротивления) для своей реализации не требует значительных затрат. Его использование возможно в серийно выпускаемых тиристорных регуляторах трехфазного напряжения с пол50 ным сохранением силовой схемы при незначительной рационализации системы управления (практически цля этого необходимо только несколько изменить узел сравнения системы управления тиристо55 ров) .

Применение предлагаемого способа позволит повысить энергетические пока» затели тиристорных регуляторов трехфаз14617

7 ных активных нагрузок, расширить их область использования (для промышленных электронагревателей сопротивлений), снизить влияние тиристорных регуляторов, на питающую сеть и другие приемники электроэнергии.

Формула изобретения

Способ управления тиристорным регулятором трехфаэной активной нагрузки, содержащем три антипараллельные пары тиристоров в каждой фазе, включенных между тремя элементами активной нагрузки и фаэными зажимами трехфаэной питающей сети, состоящий в roM, что регулируют узлы .отпирания тиристоров, отличающийся тем,что,с целью повьппения коэффициента мощности, регулируют углы отпирания первых тиристоров в каждой паре при изменении мощ5 ности нагрузки в диапазоне от нуля до половины и регулируют углы отпирания вторых тиристоров в каждой паре, оставляя первые тиристоры полностью открытыми, при изменении мощности нагрузки or половины до полной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гельман М. В., Лохов С; П. Тиристорные регуляторы переменного тока, N., Энергия", 1975.

2. Бруфман С. С. и др. Тиристорные переключатели переменного тока, М., Энергия, 1969.

ЦНИИПИ Заказ 9310/58 Тираж УЯЯ Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4