SU538465A1 - Управл емый выпр митель - Google Patents

Description

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

1

Предлагаемое изобретение относитс  к управл емым вьшр мител м с искусственной коммзтацией , содержащим трансформатор, управл емые вентили, например тиристоры, и узел искусственной коммутации. Нагрузка вьшр мител  - активно-индуктивна .

Известны управл емые вьшр мители с искусственной коммутацией, работающие в режиме потреблени  или генерировани  реактивной мощности 1,4.

Известное устройство 2, обеспечива  регулирование выпр мленного напр жени  при генерации реактивной мощности, недостаточно надежно при повышенных вьшр мленных напр жени х, когда требуетс  применение последовательного соединени  тиристоров в одном плече.

Если же дл  получетш  требуемого значени  высокого вьшр мленного напр жени  соединить последовательно два таких вьшр мител , то силова  схема и схема управлени  усложн ютс . Ьфоме того, поскольку каждый из конденсаторов обеспечивает коммзггацию только одной группы тиристоров , использование конденсаторов будет менее эффективно, по сравнению с тем, где конденсатор обеспечивает коммутацию обеих групп.

Дрзтое устройство 3 предназначено дл  работы щ)и низких вьшр мленных напр жени х, где стрем тс  уменьпшть падение напр жени  на вентильных элементах.

5 Устройство 4 - управл емый мостовой выпр митель на тиристорах с искуственной коммутацией; оно содержит один коммутирующий конденсатор и два вспомогательных тиристора. Конденсатор обеспечивает коммутацию тока как в анодной,

10 так и в катодной тиристорных группах. Однако эта схема мало надежна при повьппенных вьшр мленных напр жени х. Применение двух последовательных соединенных одинаковых устройств дл  получени  требуемого высокого напр жени  св зано с усложнением силовой части и системы управлени .

Ближайшим аналогом  вл етс  управл емьш вьшр митель, вьшолненный по схеме двойного питани  и содержащий трансформатор с двум  группами вторичных обмоток, силовые тиристоры, коммутирующие конденсаторы и два вспомогательных тиристора, направление проводимости которых совпадает с направлением гфоводимости силовых тиристсров , образующих последовательную цепочку,

25 включенную параллельно выходным зажимам 1 .

Отличие предлагаемого вьшр мител  от известного состоит в том, что он снабжен третьим вспомогательным тиристором, включенным последовательно с двум  другими, причем его анод соединен через конденсатор с нулевой точкой первой группы вторичных обмоток трансформатора, а катод через другой конденсатор - с нулевой точкой второй обмоток. Это отличие позвол ет упростить устройство и повысить надежность его работы при

вьшр мленных напр жени х. Кроме того, предлагаемьш вьшр митель отличаетс  также тем, что встречно-параллельно третьему вспомогательному тиристору подключена цепочка, состо ща  из последовательно соединенных дополнительного тиркстара. и реактора. Это отличие позвол ет упростить запуск вьшр мител  и повысить его надежность при малых токах нагрузки.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема гфедлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы вьшр мленного напр жени  Uj , напр жени  на коммутирующей емкости и импульсов управлени  основных и вспомогательных тиристоров.

Гфедлагаемый управл емьш выпр митель с двойным питанием собран по схеме с дев тью управл емыми вентил ми. К нулевым точкам вторичных обмоток трансформатора, имеющих фазовый сдвиг относительно друг друга на 180 эл/град, щ)исоединены два конденсатора 1,2, ко вторым обкладкам которых подключены два вспомогательных тиристфа 3 и 4. Вторыми концами эти тиристоры подсоединены к анодной и катодной группам вентилей моста, причем анод тиристора 3 подсоединен к анодной группе, а катод тиристора 4 к катодной группе. Между точками соединени  тиристфа 3 с конденсатором 1 и тиристора 4 с конденсатором 2 включен тиристор 5, всоречно-параллельно котсртму включена цепочка из последовательно соединенных тиристора 6 и реактора 7, 8-13 - тиристоры вьпф мительного моста.

Представленные на фиг. 2 диаграммы, относ щиес  к работе тиристоров 8-13, по сн ют принцип действи  выпр мител .

Предположим, что в начальный момент времени провод т тристфы 8, 9, 10, а конденсаторы 1,2с помогцью внешнего источника зар жены до потенциала , необходимого дл  пуска вьшр мител  (знак згр да указан без скобок). .

В момент ti управл ющим импульсом Uy отпираетс  тиристор 5. При этом суммарное напр жение двух конденсаторов подключаетс  параллельно работающему тиристору 8 средней группы тиристоров вьпф мител  и двум св занным с ним фазным обмоткам трансформатора.

Если суммарное напр жение конденсаторов превьпиает суммарное напр жение этих двух фаз, то тиристф 8 выключаетс , и ток натрузки начинает проходить через вспомогательньш тиристор 5, конденсатфы 1, 2 и две фазные обмотки, св занные с работающими тиристорами 9 и 10. При этом конденсаторы перезар жаютс  током нагрузки до

напр жени  противоположного знака (на фиг. 1 знак зф да конденсаторов дл  этого момента указан в скобках). В момент времениt2 управл ющий импульс Uy отпирает тиристор среднего р да 11, после чего ток нагрузки начинает проходить через него и щ)одолжающие работать тиристоры 9 и 10. При этом тиристор 5 запираетс , и перезар д конденсаторов 1,2 заканчиваетс .

Б момент времени ts управл ющий импульс Uy открьтает вспомогательные тиристоры 3 и 4. При этом напр жение конденсаторов 1 и 2 прикладьшаетс  соответственно к силовым тиристорам 9, 10 через фазные обмотки трансформаторов. Если напр жение на конденсаторах Uc превьпиает напр жение фазной обмотки, то тиристоры 9, 10 закрываютс , и ток нагрузки начинает проходить через вспомогательные тиристфы 3, 4 и две фазные обмотки и конденсаторы. При этом конденсаторы 1, 2 перезар жаютс  током нагрузки до первоначального знака. В момент t4 управл емый импульс Uy отпирает очередные тиристоры 12,13 в крайних группах вьшр мител , после чего ток нагрузки начинает проходить через них, а вспомогательные вентили 3 и 4 закрываютс . Далее процессы повтор ютс . Дл  облегчени  запуска вьшр мител  и

повышени  надежности работы устройства при малых значени х индуктивности в цепи нагрузки и малых токах нагрузки встречно-параллельно вспомогательному тиристору 5 подключаетс  дополнительньш тиристор 6, последовательно с которым вводитс  зар дньш реактор 7. Импульсы управлени  на тиристср 6 подаютс  одновременно с импульсами управлени  вспомогательных тиристоров 3 и 4. В результате отпирани  тиристора 6 зар д конденсатора 1, 2 происходит как током нагрузки, так и двойным фазным напр жением, приложенным через работающий тиристор средней группы тиристоров вьшр мител , зар дный реактор 7 и вспомогательньш тиристор 6 к этим конденсаторам. В остальном электромагнитные процессы протекают аналогично описанным выше.

Предлагаемьш выпр митель целесообразно использовать в возбудительных агрегатах, которые по услови м форсировки возбуждени  работают в номинальном режиме с низким значением коэффициента мощности, а наличие их в цепи большой индуктивности способствует перезар ду коммутирующих конденсаторов.

Claims (4)

1. Управл емый вьшр митель, вьшолненный по схеме двойного питани  и содержащий трансформатор с двум  группами вторичных обмоток, силовые тиристоры, коммутирующие конденсаторы и два вспомогательных тиристора, направление проводимости которых совпадает с направлением проводимости силовых тиристоров, образующих последовательную цепочку, включенную параллельно выходным зажимам, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и новыщени  надежности работы при повышенных вьшр мленных напр жени х , он снабжен третьим вспомогательным тиристором , включенным последовательно с двум  другами , причем его анод соединен через конденсатор с нулевой точкой первой группы вторичных обмоток трансформатора, а катод через другой конденсатор - с нулевой точкой второй группы обмоток.

2. Вьшр митель по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  запуска вьшр мител  и повышени  надежности при малых токах нахрузки, встречно-параллельно третьему вспомогательному тиристору подключена цепочка, состо ща  из последовательно соединенных дополнительного тиристора и реактора.

Источники информации, прин тые во внимание лрк экспертизе:

1.Патент Франции № 1434046, кл. Н02 1966г., (прототип).

2.Каганов И. Л. Электронные и ионные преобразователи , ч. 111, Госзнергоиздат 1956г. стр. 348-357.

3.Николаев А. Г., Треть к Т. П. Вьшр митель на управл емых вентил х а.с. СССР, №216101, Н02М7/12, 1970г.

4.Журнал Proceedings of the institution of JEEE, TOM 116 № 5, 1969.

.

Фиг.1

Фие. 2