SU1735984A1 - Преобразователь переменного тока в посто нный - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано дл  преобразовани  переменного тока в посто нный с повышенным коэффициентом мощности , где требуетс  длительное глубокое регулирование посто нного напр жени  например дл  управлени  электроприводами посто нного тока или возбуждени  мощных синхронных генераторов . Цель изобретени  - повы

Description

Фие.1

31

шение коэффициента мощности и снижение пульсации выходного напр жени  при более широком диапазоне регулировани . Преобразователь переменного тока в посто нный содержит источник 1 мощности, вторичные обмотки которо го соединены по схеме пр мой и обрат ной звезд. Между нулевыми выводами 0(| и Ог пр мой и обратной звезд вклю чен однофазный уравнительный реактор 2, средним выводом подключенный к общей нулевой точке 0 трех нулевых вентилей 3. Катоды вентилей 3 соединены с выводами трехфазного уравнительного реактора . Обмотки реактора соединены в звезду. Нулева  точка звезды образует вывод дл  подключени  нагрузки 5. Второй вывод (точка 0) дл  подключени  нагрузки 5 образован объединенными анодами двух

7359844

гнодных групп вентилей 6-11. Катоды ,

I анодных групп вентилей 6-11 соедиi нены пофазно с анодами катодных групп ветилей 12-17 через дополнительные две трехфазные группы обмоток. Кажда  из дополнительных обмоток включена согласно-последовательно с соответствующей вторичной обмоткой источ- JQ ника 1. Катоды катодных групп вентилей 12-17 соединены попарно. К их общим точкам d, e, f подключен трехфазный уравнительный реактор . К этим же точкам d, e, f подсоединены. 15 три нулевых вентил  3. Все вентили могут быть выполнены управл емыми, в том числе вентили анодной и катодной групп. Уравнительные реакторы могут быть выполнены из отдельных магнит- 20 НО несв занных реакторов, 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано дл  преобразовани  переменного тока в посто нный с повышенным коэффициентом мощности, где требуетс  длительное глубокое регулирование посто нного напр жени  например, дл  управлени  электроприводами посто нного тока или врзбужде ни  мощных синфазных генераторов.

Цель изобретени  - повышение коэффициента мощности и снижение пульсаций выходного напр жени  при более широком диапазоне регулировани .

На фиг. представлена принципиальна  электрическа  схема преобразовател ) на фиг. 2 и 3 диаграммы напр жений и токов, по сн ющие работ устройства в разных режимах,

На фиг. 1 -3 прин ты следующие обозначени : А, а; В, bj С, с - фазы питающего напр жени  (фиг.1); ( Углы регулировани  катодных , анодных и нулев.ых групп вентилей соответственно; , U - выпр мленные напр жени  трехфазных анодных групп (фиг.2а){ , Uj выпр мленные напр жени  анодной группы и суммарное (фиг.2 и 3)j I - ток на первичной стороне источника (фиг.2г)} Ог - полное напр жение; Ujj - напр жение отпайки} i, t - токи соответствующих катодной и анодной групп вентилей; а, bj, c$- и

а4 kg cz Фазы источника со стороны их подключени  к вентил м преобразовател  (фиг.1); а, Ь3, cL и ai, bg, с - отпайки фаз (фигЛ).

i и , иымилпенныи пи леме ни чиро i

звезды с отпайками aj, b ,, с и Ь б и нулевые выводы которых

цс Преобразователь переменнбго тока в посто нный содержит источник 1 мощности ,выполненный по схеме две обратные

5 Ј обозначены точками 0 и 0 соответственно . Между нулевыми выводами (точки 0 /f и Ог) включен однофазный уравнительный реактор 2, средним вы0 водом подключенный к общей нулевой точке CU трех нулевых вентилей 3, катоды которых соединены с выводами трехфазного уравнительного реактора 4. Обмотки реактора 4 соединены в звезду,

5 a нулева  точка звезды образует вывод дл  подключени  нагрузки 5, второй вывод (точка 0) которой образован объединенными анодами двух анодных групп вентилей 6-11, катоды которых

0 подключены к отпайкам a ,,, b 3, ьб сг источника 1 мощности. Две катодные группы ве нтилей 12-17 сое-1 динены катодами и подключены к фазным выводам трехфазного уравнитель$ ного реактора t (точки d,e, f). Катодна  группа вентилей 12-17 своими анодами подключена к выводам фаз ац, Ь$, су и а, b$, cz соответственно источника 1 мощности.

Устройство работает следующим об-

пазом. I

Дл  повышени  коэффициента мощности сначала измен ют углы регулировани  группы катодных вентилей 12- 17 в диапазоне от 0 до 180 эл.град.,

при этом углы tfа и

г

должны оставатьс  равными нулю. Выпр мленное напр жение измен етс  (в относительных единицах) с единицы до величины, определ емой отношением полного и частичного напр жений источника питани , что позвол ет улучшить коэффициент мощности в более широком диапазоне регулировани .

Коэффициент мощности в этих точках сохран ет свое максимальное зна- чеие. При этом нулевые вентили 3 вступают в работу не при р{ к 30 эл.град., а при , что также

обусловит повышение коэффициента мощности . Затем ( остаетс  неизменным (управл ющие импульсы могут быть сн ты), а измен етс  &(о с нул  до

90 эл.град. При этом 0 продолжает оставатьс  равным нулю Относительна 

величина выпр мленного напр жени  уменьшаетс  до нул . перехода в

инверторный режим необходимо осуществить регулирование оЈо.

Как видно из фиг . 1 мгновенное значение .полного выпр мленного напр же- ни  равно среднеарифметической величине мгновенных значений потенциалов точек d,e и f относительно точки 0. Эти потенциалы в любой момент времени равны потенциалам анодных, катодных групп вентилей 6-17 или нулевых вентилей 3 в зависимости от того, чей потенциал относительно точки 0 выше в рассматриваемый момент времени. При этом не-учитываетс  падение напр жени  в вентил х.

На отрезке времени tn - t, (фиг.2о)

45

при {(« 60 эл.град. максимальный положительный потенциал имеет точка O (напр жение между точками

1. Преобразователь переменного тока в посто нный, содержащий источ- ник мощности, вторичные обмотки которого соединены по схеме пр мой и обратной звезд, между нулевыми выводами которых включен односЬазный уравнительный реактор, средним выводом, подключенный к объединенным анодам

равно напр жению анодной группы Ujft), 50 ДВУХ нулевых вентилей, катоды которых следовательно, ток проводит нулевой вентиль 3. В интервале t - t2 анод вентил  12 имеет максимальный положительный потенциал, который равен сумме напр жений и Ua, следо- « вательно, ток проводит вентиль 12.

подключены к выводам двух фаз второго уравнительного реактора со средним выводом, образующим первый выходной вывод, -второй выходной вывод образован объединенными анодами анодных групп вентилей, содержащий по три вентил , катоды которых подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток , две катодные группы вентилей.

На отрезках

ч t , - t4

ток проводит оп ть нулевой вентиль 3, а затем вентиль 15. Полное выпр мленное напр жение х.х. регулировани  равно

при отсутствии

U

tfeo

J&i,l-Ј) (, .,„.

2 и

0

5

0

5

0

5

0

5

При равенстве напр жений анодной и катодной групп Ujgo 2,13U2,

Диаграммы выпр мленных напр жений и токов через вентили при улах регулировани , равных нулю, приведены на фиг.З. При этом выпр мленное напр жение и коэффициент мощности равны максимальным величинам, нуле- вые- вентили 3 не провод т ток. На фиг, 36,в приведены аналогичные диа- рамжы токов дл  случа  о/ , равных соответственно 60 и 120 эл.град. и при {Х 0. Видно, что нулевые вентили провод т ток продолжитель- ностью соответственно 60 и 120 эл.трад.

Когда требуемый диапазон регулировани  напр жени  составл ет приблизительно О, и выше и не требуетс  рекупераци , то управл емыми можно выполн ть только вентили 12-17 катодной группы. В случае регулировани  напр жени  во всем диапазоне и рекуперации на противоЭДС инвертора до 50% номинального напр жени , управл емыми могут выполн ть вентили 6-17 катодной и анодной групп. Выпр митель должен иметь все вентили управл емыми , если требуетс  регулирование в полном диапазоне и рекупераци  осуществл етс  на противоЭДС до 100%. Схема сохран ет свои свойства при изменении пол рности осех вентилей.

Claims (1)

1. Преобразователь переменного тока в посто нный, содержащий источ- ник мощности, вторичные обмотки которого соединены по схеме пр мой и обратной звезд, между нулевыми выводами которых включен односЬазный уравнительный реактор, средним выводом, подключенный к объединенным анодам

ДВУХ нулевых вентилей, катоды которых

подключены к выводам двух фаз второго уравнительного реактора со средним выводом, образующим первый выходной вывод, -второй выходной вывод образован объединенными анодами анодных групп вентилей, содержащий по три вентил , катоды которых подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток , две катодные группы вентилей.

%

1.

/ -.- ;. Л;

to

tf

tl

UJt

7////А i-tx

н н

-г-тн

it

Фм.2

„г-1

ф

х

ч s

ьъ

tH

Г-.

xl

-. ч J

--J- „

if

У////Л if

I- if

н

Udl

Ш

ff %

«

Ш

8

«

w

iii in I 777

173

i

1

Iff. I PI

I ,J

J jMrhVly

guTJ at-r- f-r JJ

i

i

УШШУТЯШУ.

////////,1 ////////, уЩ/,из y////////,№

47

ffl.