SU1458949A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, в частности к вентильным преобразовател м низкого напр жени  с искусственной коммута- цией и может быть использовано в качестве выпр мительных агрегатов дл  питани  вакуумных дуговых печей, электросварочных установок и других электротехнологических установок невысокого напр жени . Цель изобретени  - повышение надежности и улучшение массогабаритных и энергетических показателей. В шестифазном однотакт- . ном вентильном преобразователе, наличие коммутирующей обмотки 21 на четвертом стержне преобразовательного трансформатора 1 и коммутирующего конденсатора 22, соединенного параллельно с активным сопротивлением 23 через симметричный тиристор 24, позвол ет поддерживать работу преобразовател  в двойном трехфазном режиме с искусственной коммутацией при отсутствии уравнительного реактора и тем самым улучшить его энергетические и массогабаритные показатели. Дл  поддержани  такого режима при уменьшении тока нагрузки преобразовател  пропорционально ему через систему 32 управлени  измен етс  момент отпирани  симметричного тиристора 24, который включает параллельно коммутирующему конденсатору активное сопротивление 23. При этом увеличиваетс  величина тока, протекающего по коммутирующей обмотке 21, и уменьшаетс  его фаза, что благопри тно сказываетс  на форме токов сетевых обмоток 2-4, приближа  их к синусоидальной при высоком коэффициенте мощности. 1 ил. (Л а 4 СД 00 со CJD

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, в частности, к вентильным преобразовател м низкого напр жени  с искусственной KoMMyTaj- цией, и может быть использовано в качестве вьшр мительного агрегата дл  питани  вакуумных дуговых печей, электросварочных установок и других электротехнологических установок не- высокого напр жени .

Цель изобретени  -гповьшение надежности и уменьшение массогабарит- ных и энергетических показателей.

На чертеже приведена принципиаль- на  схема устройства.

Преобразователь, содержит трехфазный четырехстержневой преобра«ова- тельный трансформатор 1 с сетевыми обмотками 2-4, соединенными в звезду и двум  вентильными обмотками 5-7 и 8-10, , соединенными по схеме обратные звезды, нулевые выводы которых объединены в общую точку и. образуют отрицательный выходной вывод 11 шесть вентилей 12-17 с объединенными в общую точку катодами-, образующими положительный вывод 18, к которому подключен сглаживающий реактор.19 цепи нагрузки. К отрицательному выход- ному выводу 11 подключено сопротивление нагрузки 20, к коммутирующей обмотке 21, расположенной на четвертом стержне, меньшего сечени , подключен коммутирующий конденсатор 22 с парал лельно подключенным активным сопротивлением 23 через симметричный тиристор 24. ,

Трехфазный датчик 25 тока выполне на основе трех трансформаторов 26-28 тока, первичными обмотками каждого из которых  вл ютс  две встречные шины одноименных вентильных рбмоток 5-7 и 8-10, а вторичные обмотки соединены в звезду и подключены к выво- дам переменного тока трехфазного диодного моста 29, к выводам Дост о нно го тока которого подключен потенциометр 30. Ползунок потенциометра  вл етс  выходным выводом 31 датчика тока и подключен к одному выводу сие темы 32 управлени  симметричным тиристором .

Датчиком тройной частоты  вл етс  вспомогательна  обмотка 33 четвертого стержн  преобразовательного трансформатора 1,свободный вывод которой заземлен, а выходной вывод 34 соеди-.

, fg

15

20 5 0 5

0 д

0

5

нен с другим выводом системы управлени .

Система 32 управлени  выполнена на основе фазосдвигающего устройства. Регулирующий транзистор 35 «базой соединен с -выходом детектора 36.пол рности , а коллектором - с отрицательным входом интегратора 37. Выход ин- тег-ратора 37 подключен к положительному .входу компаратора 38, выход ко- торого соединен с входом выходного ключа 39 на транзисторе. Вход детектора 36 пол рности  вл етс  одним из входов системы управлени , другим входом которой  вл етс  эмиттер регулирующего транзистора 35. Положитель- ный вход интегратора 37 св зан с выходом детектора 36 пол рности. .1

Устройство работает следующим образом .

Шестифазный однотактный преобразователь при нор мальной работе -генерирует третью гармонику тока, котора  протекает по вентильным обмоткам преобразовательного трансформатора 1. При этом-создаютс  потоки Нулевой последовательности ,, замыкающиес  по четвертому стержню магнитопров.ода, благодар  чему на коммутирующей обмотке 21 и вспомогательной обмотке 33 четвертого стержн  навод тс  ЭДС третьей гармоники с амплитудой 2/3 амплитуды ЭДС вентильной обмотки при холостом, ходе при равенстве чисел витков вентильных обмоток 5-10 и обмоток 21 и 33, Поскольку коммутирующа  обмо.тка 21 замкнута на коммутирующий конденсатор 22, то при закрытом симметричном тиристоре 24 по коммутирующей обмотке протекает емкостньй. ток тройной частоты, который трансформируетс  на вентильные обмотки 5- 10 преобразовательного трансформатора 1 и позвол ет-осуществл ть работу преобразовател  в режиме с и скусст- , венной коммутацией. При соответствующей емкости коммутирующего конденсатора в режиме Номинальной нагрузки - достигаетс  полна  компенсаци  реактивной мощности преобразовател  и сохран етс  двойной трехфазный ре ;им преобразовател . Дл  сохранени .такого режима при уменьшении тока нагрузки преобразовател  пропорционально ему через систему управлени  32 измен етс  момент отпирани  симметричного тиристора 24; который включает параллельно конденсатору 22 активное со3145

противление 23. При этом увеличиваетс  величина тока, протекающего noj коммутирующей обмотке 21, и уменьшаетс  его фаза, что благопри тно сказываетс  на.форме токов вентилей .12- 17 и сетевых обмоток 2-4 преобразовательного трансформатора,1, приближа  их к синусоидальной.

Контроль за током нагрузки осуще- ствл етс  с помощью датчика 25 тока. Датчик тока выполнен на основе трех однофазных трансформаторов 26-28 тока и трехфазного диодного моста 29, нагруженного на потенциометр 30. Пер- вичными обмотками трансформатор ов 26- 28 тока с целью исключени  подмагни- чивани  магнитопровода  вл ютс  встречные шины вентильных обмоток 5-7 и 8-10 одноименных фаз. Сигнал с выхода датчика 25 тока-поступает пропорционально току нагрузки на систему 32 управлени .

Датчиком тройной частоты служит

вспомогателъна  обмотка 3J четвертого 25 щую точку и образуют положительный

выходной вывод, трехфазный датчик

30

35

стержн , котора  создает синхронизирующее напр жение дл  системы 32 управлени  симметричным тиристором 24, сигнал от которого поступает на вход детектора 36 пол рности.

Напр жение, пропорциональное току

нагрузки, с потенциометра 30 поступает на эмиттер регулирующего транзистора 35 фазосдвигающего устройства , построенного по вертикальному принципу. Изменение фазы импульса управлени  симметричным тиристором 24, включенным последовательно с ак-. тинным сопротивлением 23 на напр жение коммутирующей обмотки 21 четвертого стержн , осуществл етс  изменением величины напр жени  на эмиттере регулирующего транзистора 35.

Изобретение обеспечивает уменьшение габаритов преобразовател  за счет 45 снижени  мощности трансформаторного оборудовани ; улучшение энергетических показателей преобразовател  за счет уменьшени  расхода активных материалов и потерь в них; повьш1ение надежности преобразовател  в работе за счет исключени  дополнительных вспомогательных обмоток на основных

тока,- выполненный на трех однофазны трансформаторах тока, первичными об мотками каждого из которых  вл ютс 

40

две встречные шины одноименных вентильных обмоток, а вторичные обмотк соединены в звезду и через трехфазный диодньй мост с анодной и катодной группами, одна из групп которог заземлена, подключены к потенциомет ру, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и уменьшени  массогабаритных и энерге тических показателей, на четвертом стержне трехфазного преобразователь ного трансформатора расположена ком мутирующа  обмотка, параллельно кот рой включены коммутирующий ко.нденса тор и соединенные последовательно активное сопротивление и симметричный тиристор, причем система управл ни  тиристором выполнена на основе фазосдвигающего устройства и подклю чена одним из входов к среднему выв 50 ДУ потенциометраj другим входом - к незаземленному выводу вспомогательной обмотки четвертого Стержн  прео разовательного трансформатора.

стержн х и инвертора тройной частоты со сложной системой управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий трехфазный преобразовательный трансформатор , магнитопровод которого состоит из трех стержней с основными обмотками , причем сетева  обмотка,соединена в звезду, а вентильные обмотки соединены по схеме две обратные звезды , нулевые выводы которых объединены в общую точку, образу  отрицательный выходной вьгеод, и четвертого стержн  меньшего сечени , на котором расположена вспомогательна  обмотка в качестве датчика тройной частоты, при этом свободный вывод вспомогательной обмотки заземлем, шесть вентилей,аноды которых подключены к вентильным обмоткам, а катоды объединены в обтока ,- выполненный на трех однофазных трансформаторах тока, первичными обмотками каждого из которых  вл ютс 

   две встречные шины одноименных вен тильных обмоток, а вторичные обмотки соединены в звезду и через трехфазный диодньй мост с анодной и катодной группами, одна из групп которого заземлена, подключены к потенциометру , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и уменьшени  массогабаритных и энергетических показателей, на четвертом стержне трехфазного преобразовательного трансформатора расположена коммутирующа  обмотка, параллельно которой включены коммутирующий ко.нденса- тор и соединенные последовательно активное сопротивление и симметричный тиристор, причем система управлени  тиристором выполнена на основе фазосдвигающего устройства и подклюена одним из входов к среднему выво- У потенциометраj другим входом - к незаземленному выводу вспомогательой обмотки четвертого Стержн  преобазовательного трансформатора.