SU1526832A1 - Устройство питани электрофильтра знакопеременным напр жением - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРО-ФИЛЬТРА ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ, содержащее регулируемые источники посто нного напр жени  равной пол рности с мостовыми выпр мител ми, высоковольтные коммутаторы с блоками управлени , включенные между полюсами выпр мителей и коронирующими электродами, отличающиес  тем, что , с цель повышени  коэффициента использовани  установленной мощности и расширени  функциональных возможностей за счет управлени  переходными процессами, оно содержит лополнительно импульсные трансформаторы и модул торы, при этом первичные обмотки трансформаторов подключены к модул торам, а вторичные - к высоковольтным коммутаторам и коронирующим электродам, а высоковольтные коммутаторы выполнены на электронно-лучевых вентил х и соединены по схеме многоплечевого моста.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  питани  электроЛильтров высоким напр жением различной пол рности,

Пель изобретени  - повышение коэффициента использовани  установленной мощности и расширение функциональных возможностей устройства знакопеременного питани  промыипениых электрофильтров .

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства с двум  регулируемыми источниками посто нного высокого напр жени : на фиг.2 - схема устройства знакопеременного питани  с общим питающим трансформатором; на фиг.З - диаграмма напр жений в силовой цепи устройства, на фиг.4 - семейство

вольт-а терных характеристик (ВАХ) электронно-лучевого коммутатора; на фиг.5 - семейство вольт-амперных характеристик устройства питани  и фильтра; на фиг.6 - структурна  схема блока управлени  электронно-лучевого вентил ; на фиг.7 - приниципиаль- на  схема модул тора.

Устройство содержит регулируемые источники 1 и 2 посто нного высокого напр жени  разной пол рности, в состав которых входит сетевой тирис- торный регул тор 3, преобразовательный трансформатор 4, выпр мительный мост 5.

Между отрицательным полюсом 6 первого источника и положительньл- полюсом 7 второго включен ком гутационный

сл to

О) 00

со

мост 8, собрапньш на электронно-лучевых вентил х 9-12. Диагональ моста 13 гальванически разделена и подключена к коронирующим электродам 1А электрофильтров 15. Импульсные трансформаторы 16 содержат первичные обмотки 17, подключенные к модул торам 18, и вторичные обмотки 19, включенные последовательно в каждое плечо 20 коммутационного моста.

Блоки 21 управлени  соединены с катодом 22 и управл ющим электродом 23 каждого электронно-лучевого вентил . Управл ющие входы блоков 2А и 25 управлени  св заны с программным устройством 26 (фиг,2), которое выводами 27 и 28 подключено к датчикам 29 и 30 тока, а выводом 31 к делителю 32 напр жени .

Блок управлени  содержит подмоду- л торы 33 и 34 (фиг.6), первый из которых собран на основе электронной лампы, включенной последовательно в цепь управл нлцего электрода вентил , а второй на основе лампы, включенной параллельно между управл ющим электрдом и катодом, причем обе лампы работают в противофазе. В состав блока

управлени  входит блок 35 разделитель- разделительньгх имхг/ гьсных трансфор-

ных трансформаторов, непосредственно св занный с программным устройством. Модул торные лампы 36 и 37 содержат управл ющую и экранную сетки 38 и 39, подключенные к форм1рователю 40 импульсов , анод 41 и катод 42. Формирователь импульсов и выпр митель 43 св заны выводаьш 44 и 45 с блоком разделительных трансформаторов. Дл  гальванического разделени  цепей может использоватьс  также и световой канал.

35

40

матороп 16 суммируютс  с напр жением BbinpHMsirrjiefi 5. Pi момент времени t начинаетс   ппирание электронно-лучевых вентилей 9 и 10 и отпирание венгилей 11 л 12. В коммутационных иитерв;, и и () ,2 УЩествл етс  пе1-)евод тока в плечах коммутационног моста с посто нной времени, определ  емой индуктивностью контура и ем-, костью электрофильтров. Перезар д ем костей электрофильтров происходит в ре жиме с рекуперацией энергии по контурам , содержащим вторичные обмотки 19 им пульсных трансформаторов, вентили 9-12 выпр мительные мосты 5 . Энерги  в интер валах накапливаетс  в иксуктивных зве- нь х (обмотка 19). В момент времени, соответствующи , когда ток i максимален, емкость электрофильтра полпостъю разрежена и затем происходит ее зар д до напр жени  обратной поп рности. В режиме стабилизации тока перезар дка электронно-лучевым вентилем возможно по вление интервала Г , когда i ; / const; d ;| (фиг.3в,г), т.е. реализуетс  гибкое управление переходным процессом в цепи, исключающее возможность по вле ни  перенапр жений или свеохтоков.

Структурна  схема модул тора, питающего импульсные трансформаторы, вход щие в состав плеч комьгутирую- щего моста, приведена на фиг.7. Зар дный источник 46 (например, блок трансформатор-выпр митель) через зар дный дроссель 47 и диод 48 подключен к формирующей линии 49. Комггутирую ; тиристор 50 управл етс  фор- ниропателем 51, св панним выходом 52 с программным устройством. ;лектро- фильтры заземлены в точках 53, а мостовые выпр мители в точках 54.

Устройство работает следующим образом.

Q

5

5

0

В исходном состо нии электроннолучевые вентили 9-12 и тиристоры 50 модул торов 18 заперты.

Устройство выводитс  плавно на номинальный режим холостого хода с пог- мощыо сетевых тиристорных регул торов 3. По достижении заданного уров- liH напр жени  выпр мителей 5 программное устройство 26 выдает сигналы на блоки 21 управлени  электронно-лучевых пситилей. При этом происходит отпирание разиопол рных вентилей (например , 9 и 10 или t i и 12) многоплечевого коммутационного моста 8.

Как видно из диаграммы фиг.З, в интервале времени О - t, после открыти  разнопол рных вентилей происходит одновременный зар д собственных емкостей электрофильтров 15, под-- ключенных коронирующими электродами .1А между расцепленными диагонал ми моста 13 и землей 53. В момент времени t коммутационный мост выводитс  на заданный режим и включаютс  тиристорные коммутаторы 50, на выходе мо; 1ул торов 18 формируютс  импульсы заданной длительности, амплитуды и скважности, которые с помо1 ;ыо

5

0

5

0

5

матороп 16 суммируютс  с напр жением BbinpHMsirrjiefi 5. Pi момент времени t начинаетс   ппирание электронно-лучевых вентилей 9 и 10 и отпирание венгилей 11 л 12. В коммутационных иитерв;, и и () ,2 УЩествл етс  пе1-)евод тока в плечах коммутационного моста с посто нной времени, определ емой индуктивностью контура и ем-, костью электрофильтров. Перезар д емкостей электрофильтров происходит в режиме с рекуперацией энергии по контурам , содержащим вторичные обмотки 19 импульсных трансформаторов, вентили 9-12, выпр мительные мосты 5 . Энерги  в интервалах накапливаетс  в иксуктивных зве- нь х (обмотка 19). В момент времени, соответствующи , когда ток i максимален, емкость электрофильтра полпостъю разрежена и затем происходит ее зар д до напр жени  обратной поп рности. В режиме стабилизации тока перезар дка электронно-лучевым вентилем возможно по вление интервала Г , когда i ; / const; d ;| (фиг.3в,г), т.е. реализуетс  гибкое управление переходным процессом в цепи, исключающее возможность по влени  перенапр жений или свеохтоков.

/

На фиг.З дл  временных диаграмм напр жени  прин ты следую1тие обозначени : а - диаграмма напр жений U, f(t) на катодах вентилей 9 и 11, подключенных к положительному полюсу 7 устройства; б - диаграмма напр жений (t) на анодах вентилей 10 и 12, подключенных к отрицательно2:1

полное

му полюсу 6; в и г - и знакопеременное напр жение на корони- рующих электродах электрофильтров, подключенных к диагонал м коммутационного моста, и токи i, протекаюрще через индуктивные звень  плеч в интер валах перезар да емкостей фильтров; д и е - модулирующее напр жение 11, f(t) и U,f(c), которое с помощью импульсных трансформаторов суммируетс  с напр жением U,f(t) и (t). Работа устройства Б коммутационных интервалах (причем Lк1 к) обеспечиваетс  благодар  характеру вольт- амперных характеристик электроннолучевых вентилей 9-12.

На фиг.4 показан вид RAX вентилей, где прин ты обозначени  Iд - анодный ток вентил  (D амперах), - падение напр жени  (в безразмерных единицах ) и и у и, - напр жение управл ющего электрода. В импульсном режиме работы прибор автоматически обеспечивает стабилизацию анодного тока, обеспечива  рассе ние избыточной энергии на аноде с большой поверхностью . Поэтому вид вольт-амперных характеристик устройства в целом в интервалах вентильной коммутации соедин ет преимущества режимов источника напр жени  и источника тока. На фиг.З показаны ВАХ устройства 1о f(Uo) и ВАХ электрофильтра 1эФ(э

1526832

в интервалах f

В момент времени

0

5

5

0

5

0

t, «. t t (на фиг.З) устройство питани  функционирует в режиме источника напр жени , когда номин. ль- ное рабочее напр жение близко к напр жению холостого хода (за пыче- том потерь в Быпр  П1теле и электронно-лучевом вентиле).

В интервале t t tj устройство питани  автоматически переводитс  в режим источника тока (автоматизм обеспечиваетс  самим принципом работы высоковольтного электроннолучевого вентил  как прибора с глубоким торможением электронного потока , завис щего от потенциала управл ющего электрода. Упрощенна  структура блока 21 управлени  с вентил ми 9-12 (фиг.6) соответствует самому простому - ключевому режиму работы прибора, когда на его управл ющем электроде формируютс  разнопол рные импульсы напр жени . Вентили 9-12 одновременно обеспечивают функции защиты силовой цепи питани  при возникновении искровых и луговых разр дов в электрофильтре. При этом реализуетс  как по сигналам от датчиков тока 29 и 30 и напр жени  32, так и автоматически за счет характера ВАХ самого прибора. Коммутационный мост собираетс  на основе вентилей, рассчитанных на двойное напр жение источника посто нного напр жени . В частности, может быть использован электронно-лучевой вентиль типа ЭЛВ 1/150. Этот тип ЭЛВ позвол ет коммутировать ток 1 А при напр жении 150 кВ. Пр мое падение напр жени  . вентил , анод которого выполнен в виде цилиндра Фараде , не превышает 1 кВ при общем КПЛ пор дка 98%.

7

6 О

пппп НппН hnnr

, II

- I III

b uu и Luu J

ФиеЗ

tru

uu

I

tru

uu

-4У--Х- - .

ю го W to кб

Фиг. 5

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ, содержащее регулируемые источники постоянного напряжения равной полярности с мостовыми выпрямителями,