SU1070524A1 - Устройство дл регулировани трехфазного напр жени - Google Patents
Устройство дл регулировани трехфазного напр жени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1070524A1 SU1070524A1 SU823421355A SU3421355A SU1070524A1 SU 1070524 A1 SU1070524 A1 SU 1070524A1 SU 823421355 A SU823421355 A SU 823421355A SU 3421355 A SU3421355 A SU 3421355A SU 1070524 A1 SU1070524 A1 SU 1070524A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- keys
- autotransformer
- load
- terminals
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ . ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее автотрансформатор с отводами. расположенными симметрично относительно крайних выводов, и входные выводы дл пофазного подключени нагрузки, каждый из которых подключен чере- однонаправленные управл емые ключи ко всем выводам автотрансформатора , причем все ключи, соединенные с одним выводом авто- трансформатора , включены согласно, а ключи, подключенные к соседним выводам , включены по отношению к ним встречно, Отличающее с, тем, что, с целью улучшени формы выходного напр жени при регулировании , оно содержит сглаживающий дроссель с двум одинаковыми обмотi ками, соединенными согласно в разрывы соединений от двух симметрично (Л расположенных выводов айтотрансформатора с управл емыми ключами нагрузки.
Description
:л
SD
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано , например, в регулируемых источниках трехфазного напр жени с близкой к синусоидальной формой тока нагрузки.
Известны устройства дл регулировани трехЛазного переменного напр жени и тока, содержащие междуфазный трансформатор с переключаeMfcjM коэффициентом трансформации, включенный последовательно с трехфазной нагрузкой и источником трехфазного напр жени .
В этих устройствах регулирование сглаженного переменного тока осуществл етс изменением тока подмагничивани междуфазного трансформатора . При изменении тока подмагничивани измен ютс интервалы насыщени отдельных сердечников или стержней междуфазного трансформатора . Междуфазный коэффициент трансформации определ етс соотношением числа витков обмоток разных фаз ria ненасыщенных сердечниках и стержн х. Поэтому изменение тока подмагничивани позвол ет регулировать сдвиги фаз моментов включени определенных коэффициентов междуфазной трансформации, а в результате этого регулировать также распределение напр жени питани между междуфазным управл емым трансформатором (трехфазным многосердечниковым или многостержневьм управл емым дросселем насыщени ) и нагрузкой СПиС21.
Недостатками данных,устройств дл регулировани трехфазного напр жени и тока с использованием подмагничиваемых междуфазных трансформаторов вл ютс относительно больша масса междуфазного трансформатора , работающего в качестве трехфазного многосердечникового или многостержневого управл емо : дроссел , возможность регулировать только с отстающим а не с опережающим током, а также длительность переходного процесса до нескольких периодов питани при изменении напр жени управлени .
Известно устройство дл регулировани трехфазного напр жени , содержащее односердечниковый междуфазный автотрансформатор с коммутируемым коэффициентом трансформации , соединенный последовательно с трехфазной нагрузкой. В устройстве магнитный поток автотрансформатора измен етс с частотой питани , что обуславливает относительно большую массу автотрансформатора t33.
Недостатком, указанного устррйства вл етс также относительно большое
количество ключей и ухудшение форNW выходного напр жени при регулировании в результате увеличени относительной величины высших гар МОНИК при уменьшении основной гармоники напр жени нагрузки.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, в котором магнитный поток междуфазного автотрансформатора измен етс по меньшей мере с шестикратной частотой питани и дл переключени числа витков, вход щих в разные фазы, примен ют однонаправленные ключи С43.
Недостатком прототипа вл етс 5 увеличение относительной величины высших гармоник при уменьшении основной гармоники напр жени нагрузки в ходе регулировани . Этот недостаток вызван тем, что в ходе ре0 гулировани форма тока нагрузки измен етс , причем в широком диапазоне регулировани при уменьшении амплитуды основной гармоники амплитуды высших гармоник сохран ют свое 5 максимальное значение.
Цель изобретени - улучшение формы выходного напр жени при регулирювании .
Поставленна цель достигаетс Q тем, что устройство дл регулировани трехфазного напр жени , содержащее автотрансформатор с отводами, расположенными симметрично относительно крайних выводов, и входные выводы дл пофазного подключени нагрузки, каждый из которых подключен через однонаправленные управл емые ключи ко всем рьтодам автотрансформатора , причем все ключи, соединенные с одним выводом авто0 трансформатора, включены согласно, а ключи, подключенные к соседним выводам , включены по отношению к ним встречно, снабжено сглаживающим дросселем .с двум одинаковыми об5 мотками, соединенными согласно в разрывы соединений от двух симметрично расположенных выводов автотрансформатора с соответствующими . управл емыми ключами нагрузки.
Это отличие обеспечивает то,
что в каждом межкоммутационном инг тервале одна из обмоток дроссел соедин етс последовательно с нагрузкой одной фазы, что преп тству5 ет изменению мгновенноио значени тока в этой фазе. В результате электромагнитной св зи между секци ми обмотки автотрансформатора мгновенные значени токов во всех фазах
0 жестко взаимосв заны, что приводит к сглаживанию токов во всех фазах . При достаточно большой индуктивности дроссел форма тока нагрузки сохран ет одинаковую многосгу5 пенчатую форму, а следовательно, и
одинаковый коэффициент гармоник во всем диапазоне, регулировани .
На фиг,1 изображена принципиальна схема устройства дл регулировани трехфазного напр жени ; на фиг.2 - временные диаграммы напр жений и число витков в фазе А схемы , а также таблица очередности замыкани ключей.
Устройство дл регулировани трехфазного напр жени содержит трехфазную нагрузку 1, ключевой коммутатор 2 и односердечниковый автотрансформатор 3, соединенные последовательно , с трехфазным источником питани . Обмотки автотрансформатора с началом 4, концом 5 и средней точкой 6 состо т из двух равных полуобмоток с отводами 7-10 (в общем случае с m отводами) соответственно . Ключевой коммутатор 2 состоит из однонаправленных полностью управл емых ключей 11-28. В качестве таких ключей можно примен ть , например, транзисторы в ключевом режиме или же тиристоры с принудительной коммутацией. Через эти ключи начало 4, конец. 5 и все отводы 7-10 присоединены к кбнцам нагрузок 29-31, причем все ключи, соединенные с одним и тем же выводом обмотки автотрансформатора, имеют одинаковое направление проводимости , а ключи, соединенные с с ,седними выводами обмотки автотрансi форматора, имеют противоположное направление проводимости. В разрывы соединений от двух симметрично расположенных выводов автотрансформатора соединены согласно одинаковые обмотки 32 и 33 сглаживающего дроссел 34, сердечник которого имеет немагнитный зазор. Например, одна обмотка 32 может быть со,единена в разрыв между отводом 9 и общей точкой катодов тиристоров 23, 25,27, а соответственно обмотка 33 в разрыв между отводом 8 и общей точкой анодов тиристоров 24, 26, 28 От конкретного места соединени обмоток 32 и 33 зависит относительные значени тока и напр жени -обмоток дроссел 34, причем типова мощность дроссел не измен етс . .
Устройство дл регулировани -трехфазного напр жени работает следующим образом.
В каждый момент времени во включенном состо нии наход тс три ключа , один в каждой фазе. В результате этого в фазах А, В и С последовательно с нагрузкой соединены секции автотрансформатора с числом витков А , Wft и Vc. соответственно. Дополнительно всегда в одну из фаз последовательно с нагрузкой соединена одна из обмоток сглаживающего
дроссел 34,что преп тствует измене йию мгновенного значени тока в этой фазе. Из-за электромагнитной св зи между секци ми обмотки автотрансформатора сглаживание тока в одной фазе обеспечивает сглаживание токов и в двух остальных фазах. В результате этого при достаточно большой индуктивности обмотки дроссел в течение данного интервала работы, соответствующего включенному состо нию трех заданных ключей, . мгновенные значени фазных токов измен ютс мало. При этом конкретные соотношени токов в разных фазах определ ютс выбором междуфазных коэффициентов трансформации Wfe/V., и с/чУд. Измен в течение каждого периода питани коэффициенты трансформации ,, и Vc /V с
определенной последовательностью несколько раз, можно формировать во всех фазах во всем диапазоне регулировани многоступенчатые токи одинаковой формы, сдвинутые на 120 .
Плавное регулирование амплитуд токов и напр жений нагрузки осуществл етс изменением фазы включени заданной комбинации ключей относительно фазы напр жени питани .
На фиг. 2 показаны временные диаграммы напр жени питани фазы А UA., шесть потенциально возможных напр жений нагрузок l/t , соответствующих различным коэффициентам трансформации при закорочении сглаживающего дроссел , и пример напр жени нагрузки UCA при относительно большой индуктивности сглаживающего дроссел и при замыкании ключей 11-27 согласно таблице на Лиг.2.
Кривые напр жений нагрузки UR и
и«с аналогичны кривой U . Как вид- , но, ступенчатое напр жение нагрузки Uft , а соответственно и напр жени нагрузок и0.4, и URC формируютс из сглаженных отрезков шести синусоид Uj - Uvi. На фиг. 2 показана также в|земенна диаграмма числа витков автотрансформатора в фазе А Vfc, причем положительные значени
VA соответствуют включению секций левой полуобмотки, отрицательные значени V, - включению секций правой полуобмотки автотрансформатора.
Временные диаграммы на фиг.2 соответствуют оптимальному соотношению числа витков секций полуобмоток автотрансформатора 3, когда при числе витков одной полуобмотки, равном V, число витков между выводами 6 и 8 (и также между выводами 6 и 9) равно Wfre 0,268V, а между выводами 6 и 7 (а также между выводами 6 и 10) - ,732W. Эти соотношени обеспечивают устранение из спектра напр жени нагрузки во
всем диапазоне регулировани всех высших гармои к ниже 11-й. Увеличенем числа отводов автотрансформатора и соответственно ключей можно достигнуть устранение и более высоких гармоник.
Предлагаемое устройство дл сглаженного регулировани трехфазного переменного напр жени характеризуетс посто нством коэффициента гармоник выходного напр жени во всем диапазоне регулировани от нул до максимума и в результате этого существенным улучшением форьы выходного напр жени при регулировании по сравнению с прототипом Так, например, при активной нагрузке в 12-пульсной схеме (фиг.1) коэффициент гармоник ,15 во всем диапазоне регулировани от максимума до нул . В прототипе же коэффициент гармоник ,15 только при максимальном напр жении нагрузки , а с уменьшением относительного выходного напр жени К непрерывно увеличиваетс . Так при относительных значени х первой гармоники выходного напр жени 0,5 и 0,2 в прототипе коэффициент гармоник увеличиваетс до 0,30 и 0,79 соответственно .
Таким образом, предлагаемое изобретение позвол ет при регулировании напр жени в диапазонах 1г2 и 1:5 уменьшить коэффициент гармоник соответственно в 0,30/0,15 2 и 0,79/0,,2 раз. Так как сгла5kивaюlдий дроссель следует рассчитать на увеличенную частоту пульсаций- (в рассмотренном примере на 12кратную частоту питани ) его вес и габариты относительно малы. Экспериментальна проверка схемы показала , что достаточно выбрать индуктивность L. одной обмотки сглаживающего дроссел из услови
m (ОЛ
-lo.
где Ч - пульсность схемы;
чИл - углова частота питани ; - активное сопротивление одной фазы нагрузки. Соответственно в 12-пульсной схеме
C4)«U 10R i 12 0,8R.
Необходимо подчеркнуть, что требовани , предъ вленные системе управлени предлагаемого устройства и системе управлени выпр мителей, совпадают. К этим требовани м относ тс пор док следовани управл ющих импульсов, симметри , их сихронизаци с сетью, диапазон изменени угла управлени , помехозащищенность и т.д. При этом в обоих случа х очередность работы ключей определ етс структурой и фазностью (пульсностью) силовой части и включение очередных вентилей или ключей происходит через промежутки времени, равные л)Т/т, где toJ и Т углова частота и период напр жени питающей сети, П - фазность схемы выпр мител (преобразовател ) по частоте пульсаций в выходном напр жении .
Приведенные требовани в большой мере выполнены в одноканальных синхронных системах управлени выпр мителей , обладакхцих более высокой симметрией управл ющих импульсов: t О ,5 э л. град..
Уменьшение высших гармоник в нагрузке достигаетс без падени напр жени основной гармоники на сглаживающем дросселе как это происходило бы в случае сглаживани токов нагрузки дополнительными индуктивност ми в каждой фазе нагрузки .
BC
о
ffliJe
D
.
J4
tx
f 1
A
w
0,7391
0,21V 0
J8
11
12
n
14
zs
ZB
If
20
20
23
/
23
12
11
Zif
11
18
18
It/
25
го
2e
13
20
14
19
2S
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ. ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее автотрансформатор с отводами, расположенными симметрично относительно крайних выводов, и входные выводы для пофазного подключения нагрузки, каждый из которых подключен череп однонаправленные управляемые ключи ко всем выводам автотрансформатора, причем все ключи, соединенные с одним выводом авто- трансформатора, включены согласно, а ключи, подключенные к соседним выводам, включены по отношению к ним встречно, отличающее с. я тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения при регулировании, оно содержит сглаживающий дроссель с двумя одинаковыми обмотками, соединенными согласно в раз- § рывы соединений от двух симметрично расположенных выводов айтотранс- ‘ форматора с управляемыми ключами нагрузки.SU ,,, 1070524 i
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823421355A SU1070524A1 (ru) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823421355A SU1070524A1 (ru) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1070524A1 true SU1070524A1 (ru) | 1984-01-30 |
Family
ID=21005989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823421355A SU1070524A1 (ru) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1070524A1 (ru) |
-
1982
- 1982-04-14 SU SU823421355A patent/SU1070524A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Power Apparatus and Systems, 1956, № 26, р.865, fig. 3. 2.Современные задачи преобразовательной техники. Ч.1, Киев, 1975, с,176, рис.1. 3.Авторское свидетельство СССР 851361, кл. G 05 F 1/24, 1979. 4. Авторское свидетельство СССР 873223, кл. G 05 F 1/20, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4695934A (en) | Multiple output resonant power supply | |
CA1053754A (en) | Voltage and frequency control circuit | |
SU1070524A1 (ru) | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени | |
US11402862B2 (en) | Micro-stepping cascading voltage regulator | |
US4455600A (en) | Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation | |
US3790877A (en) | Power delivery system for a tank load characterized by series-connected inverter bridges and a high voltage source | |
RU2282913C2 (ru) | Способ управления мощностью реактора с подмагничиванием | |
SU873223A1 (ru) | Устройство дл регулировани трехфазного переменного напр жени | |
RU2012986C1 (ru) | Преобразовательная подстанция | |
SU1125716A1 (ru) | Регулируемый трехфазный преобразователь переменного напр жени в переменное | |
SU1065834A1 (ru) | Устройство дл регулировани переменного напр жени | |
SU1094024A1 (ru) | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени | |
RU2251226C1 (ru) | Индукционная установка | |
SU842756A1 (ru) | Стабилизатор напр жени переменногоТОКА C диСКРЕТНыМ упРАВлЕНиЕМ | |
SU793292A1 (ru) | Регулируемый индуктивно-емкостный преобразователь источника напр жени в источник тока | |
SU1056146A1 (ru) | Устройство дл регулировани трехфазного напр жени | |
SU904099A1 (ru) | Источник реактивной мощности дл подключени к четырехпроводной сети | |
SU968880A1 (ru) | Преобразователь трехфазного переменного напр жени в посто нное | |
SU881713A1 (ru) | Устройство дл регулировани переменного напр жени | |
SU408437A1 (ru) | Регулируемый выпрямитель | |
RU2130637C1 (ru) | Устройство для регулирования и стабилизации напряжения трансформаторной подстанции | |
SU1431021A1 (ru) | Преобразователь переменного напр жени в посто нный ток | |
SU748734A1 (ru) | Источник посто нного напр жени с ограниченным регулированием | |
RU2052845C1 (ru) | Устройство для импульсного регулирования трехфазного напряжения | |
SU1157629A1 (ru) | Трехфазный регулируемый преобразователь переменного напр жени в переменное (его варианты) |