Изобретение относитс к электро технике и может быть применено в устройствах дл компенсации реактивной мощности, автономных ин- ерторах, источниках гарантийного питани , во всех трехфазных устройствах, в которых необходимо производить быстрое и изменение величины индуктивного сопротивлени . Известен трехфазный шунтовой ве тильно-регулируемый реактор, сосТОЯ1ЦИЙ из соединенных в треугольни цепочек, кажда из которых состоит из реактора, включенного последовательно с двум встречно-параллельно соединенными вентил ми L J . Недостатком такого устройства вл етс то, что внутри треугольника циркулируют гармоники тока, кратные трем, что приводит к искажению формы магнитного потока реактора . Наибольшую амплитуду имеет треть гармоника тока: она достигает 14% от номинальной амплитуды первой гармоники тока реактора . Больша загрузка магнитопровод рюакторов высшими гармониками магнитного потока вызывает необходимость применени дл них увеличенн массы стали и приводит к дополнительным потер м энергии. Наиболее близким к предлагаемогму вл етс трехфазный шунтовой вентильно-регулируемый реактор, со держащий в каждой фазе по две согласно включенные обмотдси, кажда и которых одним концом присоединена к сети, а другим - к вершинам двух разных вентильных треугольников, образованных согласно-последовател но включенными тиристорами 2j . . Цель изобретени - уменьшение массы магнитопровода и потерь энер гии в нем. Поставленна цель достигаетс гем, что в трехфазном шунтовом вен тиль но- регулируемом реакторе, содержащем в каждой фазе по две согласно включенные обмотки, кажда из которых одним концом присоедине к сети, а другим - к вершинам двух разных вентильных треугольников, образованных согласно-последовател но включенными тиристорами, обмотки каждой фазы расположены на обще магнитопроЬоде, а тиристоры разных вентильных треугольников включены встречно друг другу. Причем магнитопровод выполнен общим дл трел: фаз реактора. Магнитопроводы каждой фазы выпо нены в виде отдельной конструкции. ;. На фиг. 1 приведена схема устрой ства; на фиг. 2 и 3 - временные кри вые токов и напр женийJ на фиг. 4 значени 5-й и 7-й гармоник тока. На магнитопроводе 1 размещены обмотки 2-7, присоединенные попарно одними концами к фазам сети, а другими - к вентильным треугольникам , образованным тиристорами 8-13. Работа устройства по сн етс временными кривыми токов и напр жений , на фиг. 2. На оси 14 построена синусоида линейного напр жени ЕВС между зажимами сети В и С. Это напр жение через обмотки 3 и 4 реактора приложено к тиристору 10. На оси 15 показано фазовое положение управл ющих импульсов Ug , U., которые отпирают соответственно тиристоры 8, 10, 12 первого вентильного треугольника, при одном из возможных значений угла регулировани оС, а именно при ai 120 . Дл тиристора 10 отсчет, угла регулировани естественно производить от момента времени t , когда напр жение Cgci приложенное к этому тиристору 10, переходит из отрицательной в положительную область. На оси 16 построены временные кривые токов -тиристоров IQ, I ; I . По напр жению вес и положению импульса U легко пон ть, что реактивный ток через обмотки 3 и 4 реактора и вентиль 10 чо будет иметь показанную на оси 16 форму. На оси 17 построена крива тока |д ,проход щего по обмотке 2 реактора. Как видно из схемы первого вентильного треугольника (узел А ), 1д 10- Ц2, где ig и - токи тиристоров 8 и 12 (ось 16). Во втором вентильном треугольнике тиристоры 9, 11 и 13 включены в направлении, обратном по отношению к направлению первого треугольника . Поэтому при одном и том же угле регулировани токи соответствующих тиристоров в двух треугольниках должны быть сдвинуты на ISO (напри-мер , токи ig и i). На ос х 18 - 20 построены управл ющие импульсы и токи тиристоров , 1, также ток д обмотки 5 реактора. Построение сделано аналогично построению соответствующих кривых на ос х 15 - 17. На оси 21 по. токам i (ось 17) и ii (ось 20) построена крийа тока )д , потребл емого из трехфазной сети в фазе А. Здесь же показана синусоида одноименного фазного напр жени сети. Ток 1д одно 9ременно представл ет собой намагничивающий ток реактора, так как он образован суммированием токов двух согласно включенных обмоток реактора. При линейной характеристике намагничивани временное изменение 1йагнитного потока в сердечнике реактора подобно кривой тока 1д. Ток 1д(фиг. 2) относитс к работе устройства при угле регулировани 0 120. Ток 1д при четырех значени х угла oi показан на фиг. 3. При oU 60 ток реактора (суммарный ток двух его обмоток) имеет наибольшее значение и чисто синусоидальную форму, амплитуда этого тока прин та за 1 (как базисна величина). С увеличением угла oL ток реактора уменьшаетс и измен етс по форме. При i 90 амплитуда первой гармоники ,1(4) 0,54, наибольшее значе; ние тока I слегка меньше 1{)„. относительное содержание 5-ой гармоники около 4%. При d. 120 lf.s.. 0,29 i 108I(,, 1(5, 0,071(Т При . 140 1, 0,10, т.е. перва гармоника тока уменьшена в 10 раз по сравнению с наибольшей ее величиной при 0 60 (реактивное сопротивление реактора увеличилось на пор док), Наибольшее значение тока только на 3% выше Ij,),, относительное содержание 5-ой гармоники 22%. Прк увеличении угла регулировани до 180 ток реактора становитс равным нулю. The invention relates to electrical engineering and can be applied in devices for reactive power compensation, autonomous inertors, power supply sources, in all three-phase devices in which it is necessary to produce a fast and change in the value of inductive resistance. A three-phase shunt power-controlled reactor is known, consisting of triangularly connected chains, each of which consists of a reactor connected in series with two anti-parallel-connected valves L J. The disadvantage of such a device is that current harmonics that are multiples of three circulate inside the triangle, which leads to a distortion of the magnetic flux shape of the reactor. The third current harmonic has the largest amplitude: it reaches 14% of the nominal amplitude of the first harmonic of the reactor current. The large loading of the cores of the reactors by the higher harmonics of the magnetic flux necessitates the use of increased mass of steel for them and leads to additional energy losses. The closest to the proposal is a three-phase shunt valve-controlled reactor, containing in each phase two according to included obmotdsi, each and which are connected at one end to the network, and the other to the vertices of two different valve triangles formed according to sequentially included thyristors 2j. . The purpose of the invention is to reduce the mass of the magnetic circuit and the energy loss in it. The goal is achieved by haem, which in a three-phase shunt vent-controlled reactor contains two phases in each phase according to the included windings, each of which is connected to the tops of two different valve triangles, each formed with consistently the included thyristors, the windings of each phase are located on a common magnetic conductor, and the thyristors of different valve triangles are connected to each other. Moreover, the magnetic circuit is made common for trills: reactor phases. The magnetic cores of each phase are made in the form of a separate structure. ;. FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 and 3 are time curve currents and voltages in FIG. 4 values of the 5th and 7th harmonic currents. On the magnetic core 1 windings 2-7 are placed, connected in pairs by one ends to the phases of the network, and others to gate triangles formed by thyristors 8-13. The operation of the device is explained by the time curves of the currents and voltages, fig. 2. On axis 14 a sinusoidal linear voltage EMU is built between the terminals of network B and C. This voltage is applied to the thyristor through windings 3 and 4 of the reactor 10. Axis 15 shows the phase position of the control pulses Ug, U., which unlock the thyristors respectively 8, 10, 12 of the first valve triangle, with one of the possible values of the control angle оС, namely with ai 120. For the thyristor 10, it is natural to make the adjustment angle from the time t, when the voltage Cgci applied to this thyristor 10 goes from the negative to the positive region. On axis 16, the time curves of the IQ, I thyristor currents are plotted; I. In terms of voltage, the weight and position of the pulse U, it is easy to understand that the reactive current through the windings 3 and 4 of the reactor and the valve 10 cho will have the shape shown on axis 16. On axis 17, the current curve | d is plotted, passing through the winding 2 of the reactor. As can be seen from the diagram of the first valve triangle (node A), 1d 10 is C2, where ig and are the currents of thyristors 8 and 12 (axis 16). In the second gate triangle, the thyristors 9, 11, and 13 are turned on in the opposite direction to the direction of the first triangle. Therefore, at the same control angle, the currents of the corresponding thyristors in two triangles must be shifted to ISO (for example, the currents ig and i). Control axes and currents of the thyristors, 1, also the current d of the winding 5 of the reactor are built on the axes x 18-20. The construction is made similar to the construction of the corresponding curves on the axis x 15 - 17. On the axis 21 along. The currents i (axis 17) and ii (axis 20) are constructed of the current curve) d consumed from the three-phase network in phase A. The sinusoid of the same-phase voltage of the network is also shown here. Current 1d one 9 temporarily represents the magnetizing current of the reactor, as it is formed by summing the currents of the two according to the included windings of the reactor. With a linear magnetization characteristic, the temporary change in magnetic flux in the core of the reactor is similar to the 1d current curve. The current Id (Fig. 2) refers to the operation of the device at an adjustment angle of 0 120. A current Id at four values of the angle oi is shown in Fig. 3. At oU 60 the reactor current (the total current of its two windings) has the greatest value and a purely sinusoidal form, the amplitude of this current is taken as 1 (as the base value). As the angle oL increases, the reactor current decreases and changes in shape. At i 90, the amplitude of the first harmonic, 1 (4) 0.54, is the largest; The current I is slightly less than 1 {) „. The relative content of the 5th harmonic is about 4%. With d. 120 lf.s .. 0.29 i 108I (,, 1 (5, 0.071 (T at. 140 1, 0.10, i.e. the first harmonic of the current is reduced by 10 times compared with its largest value at 0 60 (reactor reactance increased by an order of magnitude) The highest current value is only 3% higher than Ij,), the relative content of the 5th harmonic is 22%. As the control angle increases to 180, the reactor current becomes zero.
Как показывает анализ, ток предлагаемого реактора (намагничивающий ток и ток, потребл емый из сети ), кроме первой гармоники содержит 5-ую, 7-ую и другие (2k+l)-He гармоники. Значени 5-6й и 7-ой„ гармоник во всем диапазоне изменени амплитудаа первой гармоники показаны на фиг. 4. По оси Ординат отложены значени амплитуд гармоник в тех же единицах, что и дл первой гармоники. Как видно, наибольшее значение амплитуды п той гармоники меньше 0,04, а седьмой около 0,02. В результате включени IB нейтраль одной трехфазной обмотки вентильного треугольника с од0 ним направлением вентилей, а в нейтраль другой трехфазной обмотки вентильного треугольника с обратным направлением вентилей и размещени обеих обмоток согласно на общем магнитопроводе реактора As the analysis shows, the current of the proposed reactor (magnetizing current and current consumed from the network), in addition to the first harmonic, contains the 5th, 7th, and other (2k + l) -He harmonics. The values of the 5-6th and 7th harmonics over the entire range of variation of the amplitude of the first harmonic are shown in Figs. 4. The harmonic amplitudes are plotted along the ordinate axis in the same units as for the first harmonic. As can be seen, the largest value of the amplitude of the nth harmonic is less than 0.04, and the seventh is about 0.02. As a result of switching on IB, the neutral of one three-phase winding of the valve triangle with the same direction of the valves, and the neutral of the other three-phase winding of the valve triangle with the opposite direction of the valves and placement of both windings according to the common magnetic core of the reactor
5 четные гармоники в токах обмоток скомпенсируютс , цх нет в токе, потребл емом из сети и они не вызывают вредных составл ющих в магнитном патоке реактора.5 even harmonics in the winding currents are compensated, there is no x in the current consumed from the network and they do not cause harmful components in the magnetic flux of the reactor.
00
Таким образом, у предлагаемого устройства, благодар лучшей менее искаженной высшими гармониками кривой Нс1магничивающего тока, дости5 гаетс уменьшение потерь и массы стали в магнитопроводе реактора. Указанное относитс и к другому возможному выполнению реактора, когда он состоит из трех однофазных Thus, the proposed device, due to the better, less distorted by higher harmonics Hc1 magnetic current, achieves a reduction in losses and mass of steel in the reactor magnetic core. This also applies to another possible implementation of the reactor when it consists of three single phase
0 реакторов с двухстержневыми или бронированными сердечниками.0 double-core or armored core reactors.