Реверсивный компенсированный преобразо-ватель постоянного toka c раздельнымуправлением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и838960 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 170979 (2)) 2815962/24-07 с присоединением заявки È9 (23) Приоритет

Опубликовано 150681Бюллетеиь )49 22 (5 )М. Кл.

Н 02 М 7/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 62 1. 314 . 5 " (038. 8) Дата опубликования описания 1506.81 (72) Автор изобретения

Ю.И. Хохлов

Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО. ТОКА С РАЗДЕЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в электролизе, в электроприводе или других отраслях народного хозяйства, где требуется реверсивное преобразование переменного тока в постоянный.

Известен некомпенсированный преобразователь с раздельным управлением прямым и обратным вентильными мостами. Данный преобразователь, содержащий трансформатор, а также прямой и обратный комплекты вентилей обеспечивает любую токограмму при реверсивном питании потребителя выпрямленным током (1), Недостатком его является невысокий коэффициент мощности. Кроме того, желательно повышение устойчивости работы преобразователя в инвертном режиме, поскольку срыв инвертирования может ° привести к тяжелой ав арии.

Известен нереверсивный компенсированный преобразователь с однократной частотой напряжения на конденсаторах, содержащий трехфазный силовой трансформатор, каждая фаза вторичной обмотки которого через конденсатор подключена к соответствующей Фазе трехфазного выпрямительного моста, имеющий высокий коэффициент мощности (2) .

Наиболее близким к предложенному является реверсивный компенсированный преобразователь постоянного тока с раздельным управлением, состоящий из и-фаэного питающего трансформатора с первичной и вторичной обмотками, прямого и обратного и-фазных вентильных мостов, соединенных по выходу параллельно,йричем каждая фаза прямого вентильного моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора через конденс ат ор .

Цель изобретения — повышение устойчивости работы преобразователя в инверторном режиме при оптимальной. степени компенсации реактивной мощ20 ности в выпрямительном режиме работы.

Поставленная цель достигается тем, что каждая фаза обратного вентильного моста подключена к соответствующей питающей фазе моста прямого тока через дополнительно введенный конденсатор.

На чертеже представлен трехфазный преобразователь.

Преобразователь содержит трех30 фазный трансформатор 1, трехфазный

838960

45

Формула изобретения

S0

5S

60 выпрямительный мост 2 одного направления тока, трехфазный выпрямитель- . ный мост 3 другого направления тока, основную трехфазную конденсаторную батарею 4 и дополнительную конденсаторную батарею 5.

Работа преобразователя осуществляется следующим образом.

В период времени, когда нагрузка питается выпрямленным током одного направления, работают в выпрямительном или инверторном режиме мост

2 и конденсаторная батарея 4. Импульсы управления на мост 3 не подаются, вентили этого моста не проводят тока.

Поэтому напряжения на всех фазах конденсаторной батареи. 5 равны нулю.

Напряжения на фазах конденсаторной батареи 4 отличны от нуля, так как вентили моста 2 проводят ток. Эти напряжения, изменяясь с однократной частотой, т.е. частотой напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора 1, входят в контуры коммутации вентилей моста 2 и осу ществляют их искусственную коммутацию. Для питания нагрузки током другого направления система импульсно-фазового управления снижает ток моста 2 до нуля. При этом напряжения на всех фазах конденсаторной батареи 4 также снижаются до нуля. 3атем после необходимой паузы подаются импульсы управления на мост 3, работа которого осуществляется в инверторном (если мост 2 работал в

„выпрямительном режиме) или выпрямительном режиме (если мост 2 работал в инвертном режиме). Нагрузка начинает обтекаться током другого направления. Искуственную коммутацию.вентилей моста 3 осуществляют обе конденсаторные батареи 4 и 5, напряжение на которых и в данном случае изменяется с однократной частотой. Далее система импульснофазового управления моста 3 снижает ток до нуля, напряжения на конденсаторных батареях 4 и 5 также становится равным нулю, снимаются импульсы управления с моста 3 и после необходимой бестоковой паузы подаются импульсы на мост 2. С помощью импульсно-фазового управления моста

2 устанавливается необходимый ток противоположного направления и т.д.

Как мост 2, так и мост 3 работает с искусственной коммутацией вентилей,,а следовательно, с достаточно высоким коэффициентом мощности.

В известном нереверсивном компенсированном преобразователе с однократной частотой напряжения на конденсаторах выбором соответствующей величины емкости конденсаторов можно добиться либо оптимальной степени компенсации реактивной мощности, либо оптимальной повышенной устойчивости преобразователя в инверторном режиме при изменениях напряжения в системе переменного тока и при изменениях тока нагрузки.

Указанные выше два свойства преобразователя (оптимальная компенсация и оптимальная повышенная устойчивость) имеют место при различных величинах емкости конденсаторной батареи. В реверсивном преобразова|теле мост, работающий в выпрямительном режиме, находится в работе значительно. более продолжительно, чем мост, работающий в инверторном режиме. Например, в реверсивном электролизе время работы моста, осуществляющего выпрямительный режим, в десятки

15 раз превышает-время работы моста, осуществляюцего инверторный режим.

В таком случае целесообразно обеспечивать оптимальную компенсацию реактивной мощности при работе моста, 20 осуществляющего выпрямительный режим. Емкость конденсаторной батареи этого моста следует выбрать из условия оптимальной компенсации реактивной мощности, исходя из конкретных условий работы преобразователя.

Учитывая серьезность аварии, возникающей при срыве работы инвертора, а также весьма непродолжительное время инверторного режима, емкость конденсаторной батареи моста, осуществляющего инверторный режим, следует выбрать из оптимальной повышенной устойчивости работы его. В этом

Ослучае за счет некоторого снижения степени компенсации реактивной мощности обеспечивается высокая надежность работы преобразователя в инверторном режиме.

Включение конденсаторных батарей в предложенный преобразователь обеспечивает различные величины емкостей конденсаторов, осуществляющих искусственную коммутацию вентилей в мостах разного направления тока.

Реверсивный компенсированный преобразователь постоянного тока с раздельным управлением, состоящий из и-фазного питающего трансформатора с первичной и вторичной обмотками, прямого и обратного и-фазных вентильных мостов, соединенных по выходу параллельно, причем каждая фаза прямого вентильного моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора чеРез конденсатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы преобразователя в инверторном режиме при оптимальной степени компенсации реактивной мощности в выпрямительном режиме, каждая фаза обратного вентильного моста подключена к соответствующей питающей фазе прямого

838960 вентильного моста через введенный дополнительный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Барский B.A. Раздельное управление реверсивными тиристорйыми

Составитель Е. Дорошин

Техред Ж;Кастелевич Корректор Н. Стец

Редактор М. Хома

Заказ 4468/86

Тираж 730. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаМ изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4 ( 1 преобразователями. М., Энергия, 1973, с. 10, рис. 1-1.

2. Нейман Л.Р. и др. Электропередача постоянного тока как элемент энергетических систем. М-Л.,АН СССР, 1962, с. 127, рис. 28.