SU734863A1 - Трехфазный преобразователь напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике преобразовани  переменного тока в посто нный и наоборот, а именно к силовым преобразоватеп м с искусственной коммутацией , которые примен ютс  в качестве силовых выпр мителей и инверторов , а также в качестве источников реактивной мощности. Известно, что обычные управл емые вентильные преобразователи (без искусственной коммутании) потребл ют реактивную мощность, т. е. в трехфазной цепи преобразовател  течет ток, отстающий от напр жени  по фазе. Таким образом, ухудшаетс  созЧ преобразовател . Дл  того, чтобы компенсировать эту реактивную мощность (улучшить ), прихо г датс  в .сети, питающей преобразователи, устанавливать батареи конденсаторов или -синхронные компенсаторы. Это так называемые традиционные способы компенсации реактивной мощности. Введением в схему преобразовател  емкостей и индуктивн остей можно добитьс  не только улучшени  OOSVP, но даже TaKOi o режима, в котором преобразователь начинает вь1давать реактивною мощность, т. е. в его трехфазной цепи ток опережает по фазе напр11жениё. Таким образом, преобразователь с искусственной коммутацией может работать не только в качестве силового выпр мител  или инвертора (причем с высоким СОЗЧ), но и в качестве компенсатора реактивной мощности. Конденсаторы, введенные в схему Преобразовани , работают на повыщенных 1астотах, вследствие чего более полно используетс  их емкость. Это дает выигрыш в конденсаторной мощности в 5-4 раза Хв зависимости от конкретной схемы и от удачности выбора параметров узла искусственной коммутации). Существует множество схем тфеобразователей с искусственной коммутацией, построенных как на базе нулевых, так и на базе мостовых схем преобразовани . Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  трехфазный преобраэователь напр жени , содержащий трансформатор с трехфазными первичной и вторичной обмотками и вьтр митель, софанный на управл емьос вентил х по мостовой схеме, в каждой фазе которой вёнтипи анодной и катодной групп соёдйнёйбГ через цепочку, состо щую из двух последовательно соединенных реакторов и зашунтированную конденсатором, причем обща  точка реакторов подключена к соответствующему вьшоду вторичной обмотки трансформатора.- Недостатком этого устройства с искусственной коммутацией  вл етс  существование напр жений на элементах преобразовани , что снижает его надежность .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. .,, Цель достигаетс  тем, что в трехфаз- ный преобразователь, напр жени , содержа щий трансформатор с трехфазными первичной и вторичной обмотками и вьшр митель, собранный на управл емых вентил х на мостовой схеме, в каждой фазе которой вентили анодной и катодной групп соединены через цепочку, состо щую из параллельно В1слюченных конденсатора и реактора , средн   точка которого подключена к соответствующему выводу вторичной обмотки трансформатора, введена дополни- тельна  цепочка, включенна  параллельно основной цепочке и состо ща  из последО вательно Включенных дополнительного реактора и диода, включенного в пр мом направлении . На чертеже представлена схема преобразовател . Трехфазный преобразователь, напр жени  содержит главные управл емые вент тйли (тиристоры )1, трансформатор 2, реакторы 3 и 4 (в каждой фазе), конден-v сатор 5 (в каждой фазе), диод б и дополнительный реактор 7 (в каждой фазе). Сопротивление трансформатора обозначено j через X, т . Реакторы 3 и 4, представл ющие собой половины одного и торо же реактора, но с встречным включением обмоток , имеют равные сопротивлени , обозначенные Хр . Сопротивление дополнительньго реактора 7 обозначено через сопротивление конденсатора - it.c Главные вентили I и диод 6 вклзочают в себ  группы тиристоров и диодов, соединенные в последовательно параллельнвге группы. Количество вентилей (тиристоров, диодов) в группе зависит от мощности и напр жени  установки.

4

Работа схем с искусственной коммутацией состоит в том, что введением в схему преобразовател  емкостей и тивностей можно добитьс  такого режима, в котором преобразователь начинает вь давать реактивную мощность.

Управл емые преобразователи, т, е. собранныена тиристорах, управл ютс  при помощи задержки отпирани  очередного вентил . Они потребл ют значительную реактивную мощность, так как к половинному коммутации ( Т/2) добавл ет с  угол задержки отпирани  вентил  df- , что еще более сдвигает ток преобразовател  в cTopQHy отставани  относительно его напр жени  по сравнению с неуправл емыми преобразовател ми.

Claims (4)

1. Всплески напр   ени  на конденсаторах, включенных в схему преобразовател , выполн ют роль дополнительного напр жени , которое, складьша сь с напр жением трансформатора , позвол ет отперетьс  очере; ному вентилю раньше сСо . Дл  осуществлени  Колебани  зар да в конденсаторе с нужной частотой, последовательно с конденсатором в контур включаетс  индуктивность ./ Дл  осуществлени  довольно глубокой компенсации, т. е, чтобы эффект искусственной коммутации достаточно хорошо про вилс , необходимо поддерживать довольно большую амплитуду колебаний на пр жени  на конденсаторах, что вызьтает перенапр жение на элементах преобразовател , ;)фект искусствен ьй коммутации про вл етс  и при малых амплитудах колебаний , но, чем меньше амплитуда, тем меньше эффект. Дл  снижени  амплитуды тех всплесков напр жени  на конденсаторе, которые по 1огают отперетьс  очередному вентилю раньше, параллельно обкладкам конденсаTopia включена цепь из диода и реактора Диод срезает часть амплитуды колебаний , соэфан   частоту их, но весь процесс колебаний на конденсаторах несколько сдвигаетс  в сторону опережени , что позвол ет сохранить эффект искусственной коммутации. Амплитуду колебаний можно регулировать величиной индуктивности ре- ekfopa 7, Выбор рабочих параметров преофазова/тел  начинаетс  с выбора частоть собственных колебаний контура, включающего конденсатор 5 и реакторы 3 и 4 . . , с оис Здесь С - емкость конденсатора 5j Up - индуктивность реактора 3 ( или 4);1 tW 2tC, где f 50 Гц. Величины сопротивлений узла искусственной KOMMyTauHli преобразовател  ( Х,с.« р ) берут в относительньрс едини цах, отнес  их к сопротивлению трансфор матора. При рабочих параметрах 1 1,8 и Л 3,8 величина Хр получаете равной Ар (4-5)т величина Х 2Хр Дз Затем, зна  абсолютную величину X-jкотора  при расчетах  вл етс  заданной, по формуле (1) находитс  необходима  индуктивность реактора 3 и 4 и емкость конденсатора 5, В преобразователе между величинами токов и напр жений имеют место следук щие соотношени  ua 2,34u,;iju.,..rt i.2Uaj4d l,231Ie, здесь Ud - выпр мленное напр жение (при о-окЬ оС- угол отпирани  вентил ;; oL - угол естественного отпирани  вентил  J2 - напр жение вторичной обмотки питающего трансформатора; IL - амплитудное значение обратног ВлокС напр жени ; 1 - вьшр мленный ток (среднее зна чение);, i - ток вторичной обмотки траноформатора . Диод 6 рассчитьшаётс  на то же. напр  жение, что и главный вентиль 1, т. ё, максимальное обратное напр жение на не равно 1,2 . Ток, на который необходимо рассчитать диод 6 реактор 7, равен пример-но 0,2 Ij . Введение цепи из индуктивности и диода в схему искусственной коммутации отличает предлагаемый преобразователь от указанного прототипа, так как снижаетс  перенапр нсение Формула изобретени  Трехфазный преобразователь напр жени , содержащий трансформатор с трехф&зными hepвичнoй и вторичной обмотками и выйр митель , собранный на управл емых вентил х по мостсерй схеме, в каждой фазе которой вентили айодной и катодной групп соединены через цепочку, состо щую из двух последовательно соединенных реакторов и зашунтированную конденсатором, причем обща  точка реакторов подключена, к соответствующему выводу вторичной о&мотки трансформатора, о т л и ч а и и с   тем, что, с целью повышени  надежности, введена дополнительна  цепочка , включенна  параллельно основной цепочке и состо ща  из последовательно включенных дополнительного реактора и диода, включешюго в пр мом направлении Источники информации, прин т,ые во внимание при экспертизе 1.Баев А, В. и др. Вентильные пр образрватели с конденсаторами в силовых цеп х. М., Энерги , 1969.
2. 2.Поссе А. В. Схемы и режимы электропередач посто нного тока. Л., Энерги , 1973.
3. 3.Глитерник С, Ф. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей. Л., Наука, 1968,
4. 4.Чиж:енко Л, М. Двухмостовой преобразователь электрического тока с коммутирукшшм устройстйом. Изв. вузов Энергетика, 1958, № 4.

   А В