Способ управления вентильным преобразователем

 

П, „,(;.„",:,," И Е (п)777795

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.79 (21) 2707970/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

Н 02Р 13/16

Н 02М 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (53) удК 621.316.727 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения

Г. М. Рубашов, В. Д. Латышко, О, Н. Грузова, В. П. Котляр, В. А. Орлов, М. М. Дикштейн и М. Э. Гольденталь

Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) и Ленинградское проектно-экспериментальное отделение

Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектного института «ВНИИпроектэлектромонтаж» (71) Заявители (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬ1М

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, может быть использовано в вентильных преобразователях большой мощности, требующих глубокого регулирования выходного напряжения, на- 5 пример в устройствах вентильного электропривода, в преобразовательных установках тяговых подстанций электрофицированных железных дорог и др.

Известен способ управления вентильным преобразователем, содержащим две последовательно включенные вентильные группы (1 — 2), состоящий в том, что регулируют углы открытия вентильных групп поочередно.

Недостатками известного способа управления являются недостаточная компенсация реактивной мощности и снижение пульсаций выходного напряжения.

Наиболее близким решением по техни- 20 ческой сущности и достигаемому результату к изобретению является способ управления вентильным преобразователем, состоящим из трех последовательно включенных на общую нагрузку управляемых вентиль- 25 ных групп с разными значениями напряжений, состоящий в том, что поочередно изменяют углы регулирования (3).

Однако данный способ не обеспечивает достаточно высокий коэффициент мощно- 30 сти и имеет достаточно высокий коэффициент пульсаций выходного напряжения.

Целью изобретения являются повышение коэффициента мощности и уменьшение пульсаций выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления вентильным преобразователем при регулировании выходного напряжения из предельного выпрямительного или инверторного режима вначале изменяют в полном диапазоне угол регулирования группы с наименьшим значением напряжения, затем изменяют угол регулирования группы со средним значением напряжения до тех пор, пока выходное напряжение изменится от исходного значения на величину, равную полусумме выходного напряжения групп с наименьшим и со средним значениями напряжений при их полном открытии, при этом выходном напряжении угол регулирования группы с наименьшим значением напряжения переключают в исходное значение, а углу регулирования группы со средним значением напряжения придают значение, обеспечивающее сохранение уровня выходного напряжения, после чего продолжают изменять в том же направлении угол регулирования группы со средним значением напряжения до получения предельного значения угла

777795

Способ управления вентильным преобразователем, состоящим из трех последовательно включенных на общую нагрузку управляемых вентильных групп с разными значениями напряжений, состоящий в том, что поочередно изменяют углы регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности и уменьшения пульсаций выходного напряжения, при регулировании выходного напряжения из предельного выпрямительного или инверторного режима вначале изменяют в полном диапазоне угол регулирования группы с наименьшим значением напряжения, затем изменяют угол регулирования группы со средним значением напряжения до тех пор, пока выходное напряжение изменится от исходного значения на величину, равную полусумме выходного напряжения групп с наименьшим и со средним значениями напряжений, при их полном открытии, при этом выходном напряжении угол регулирования группы с наименьшим значением напряжения устанавливают в исходное значение, а углу регулирования группы со средним значением напряжения придают значение, обеспечивающее сохранение уровня выходного напряжения, после чего продолжают изменять в том же направлении угол регулирования группы со средним значением напряжения до получения предельного значения угла регулирования группы с наименьшим значением напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 111746, кл. Н 02Р 13/16, 1960, регулирования этого выпрямителя, затем вновь изменяют угол регулирования группы с наименьшим значением напряжения.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации данного способа; на фиг. 2 — график изменения углов регулирования а>, а, аз трех групп, напряжения которых находятся в сооотношении 0,2: 0,3:

: 0,5, в полном диапазоне регулирования выпрямительного и инверторного режимов; 10 на фиг. 5 — 5 — зависимости относительного значения реактивной мощности

Еао 4 относительного значения выходного напряУд 15 жения дю

Преобразователь состоит из трех управляемых вентильных групп 1 — 3 с неодинаковыми значениями номинальных напряжений, выходы которых соединены последа- 20 вательно на общую нагрузку 4. Питание выпрямителей может осуществляться от трех индивидуальных трансформаторов (фиг. 1), или от одного общего многообмоточного трансформатора. В дальнейшем 25 будем считать, что выпрямитель 1 имеет наименьшее значение напряжения, выпрямители 2 — среднее значение и 3 — наибольшее значение номинального напряжения.

Кривые 5 — 8 соответствуют соотношению 30 напряжений трех вентильных групп 0,2:

: 03,: 0,5, кривые 9 — 12 — 0,25: 0,35: 0,4 кривые 13 — 16 — 0,15: 0,25: 0,6, из которых

5, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15 соответствуют значениям углов регулирования n =Î, 65 а„=180 и углов коммутации у=О, а кривые 8, 12, 16 для a =0, а, — — 160 и у =20 .

Кривые 17 соответствуют изменению реактивной мощности для симметричного спо- 40 соба управления.

Кривые 6, 7, 10, 11„14, 15 соответствуют изменению реактивной мощности для известного поочередного управления, а утолщенной линией показаны кривые изменения 45 реактивной мощности для предложенного способа.

Предложенный способ управления для всех трех показанных случаев обеспечивает минимально-возможное значение потреб- 50 ляемой реактивной мощности преобразователя. Характерной особенностью работы преобразователя при этом способе является использование полного диапазона изменения угла регулирования только группы с 55 наименьшим значением напряжения, группа со средним значением напряжения на

-отдельных участках диапазона регулирования работает с плавным изменением угла регулирования в ограниченных пределах, 60 причем эти пределы находятся в области небольших значений угла регулирования выпрямительного или инверторного режимов, а группа с наибольшим значением напряжения работает с плавным изменением 65 угла регулирования в небольшом диапазоне напряжения преобразователя только в случае, когда его напряжение больше суммы напряжений двух других групп, в остальных случаях он работает только с предельными значениями угла регулирования.

Благодаря этому значительно упрощается система управления, а пульсации выпрямленного напряжения во всем диапазоне регулирования напряжения имеют минимально-возможную (при заданных значениях напряжений выпрямителей) величину. Кроме того, благодаря малым значениям углов регулирования групп с наибольшим и со средним напряжениями углы коммутации этих групп имеют наименьшие возможные значения, что способствует улучшению гармонического состава потребляемого из сети тока. Поэтому, кроме снижения реактивной мощности, предлагаемый способ обеспечивает снижение мощности искажения, что также способствует повышению коэффициента мощности преобразователя.

Формула изобретения

777795 фиг.1 фиг. 2

2. журнал Э. П. серия «Преобразовательная техника», вып. 5, 1975, с. 14 — 16.

3. «Thyristorstromricher mit паГrlicher

Kommutierung» Frnz Wesselaek, «Siemens—

Zeitschrift», 1965, Heft 3, 199 — 205 (прототип) .

777795

Составитель E. Жданов

Техред В. Серикова Корректор В. Борисова

Редактор Г. Петрова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2538/18 Изд. № 580 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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