SU737928A1 - Устройство дл регулировани переменного напр жени - Google Patents

Устройство дл регулировани переменного напр жени Download PDF

Info

Publication number
SU737928A1
SU737928A1 SU762341861A SU2341861A SU737928A1 SU 737928 A1 SU737928 A1 SU 737928A1 SU 762341861 A SU762341861 A SU 762341861A SU 2341861 A SU2341861 A SU 2341861A SU 737928 A1 SU737928 A1 SU 737928A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
converter
voltage
phase
valves
windings
Prior art date
Application number
SU762341861A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Григорьевич Савин
Original Assignee
Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Калининский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU762341861A priority Critical patent/SU737928A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU737928A1 publication Critical patent/SU737928A1/ru

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относитс  к области электротехники, в частности преобразовательной техники, и может быть использовано, например, дл  регулировани  или стабилизации напр жени  электропотребителей. Известныустройства, -содержащие, включенный последовательно с нагрузкой вольтодобавочный трансформатор, первичные обмотки которого соединены с сетью с помощью тиристррных ключей с фазовым управлением. В- эТих устройствах уменьшаетс  нагрузка вентилей при соответствующем увеличений рабочего напр жени  1 и 2 Недостатком указанных устройств  вл етс  искажение формы вькодного напр жени . Целью изобретени   вл етс  улуч:шенйе формы кривой выходного напр жени , что позвол ет при заданной степени искажений расширить диапазо регулировани .. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  переменного напр жени , содержащем вольтодобазочный трансформатор, пер вичные обмотки которого вк 1ючены между входными и выходными выводами устройства, а вторичные обмотки через вентильный блок на ключевых элемёнтах свйэаныН входнезми- выводами, вентильный блок выполнен в виде двух преобразователей переменного тока в посто нный, выходы которых соединены между собой непосредственно, причем вход первого преобразовател  соёди- : нён с выводами вторичных обмоток вольтодобавочного трансформатора, а второго преобразовател  -с входными выводами устройства. В качестве ключевых элементов первогб преобразоваТёл   могут быть использованы встречно-параллельнр соединенные управл емые вентили, и второго преобразовател  управл емью вентили. С целью, упрощени  лри регулировании выходного напр жени  только в сторону понижени , в качестве ключеввй: элементов первого преобразовател  использованы неуправл емые вентили, а второго преобразовател  - управл емьте вентили, причем выход преобразователей включен эстречно-параллельс целью упрощени  при регулировании выходного напр жени  в сторону повышени , в качестве ключевых

Claims (2)

  1. 737928 ;элементов первого преобразовател  использованы встречно-параллельно соединенные управл емые и неуправл емые вентили, а второго преобразоватёЖ неуправл ейые вентили, причем выпр мленное напр жение второго преобра зовател   вл етс  запираюйшм по отношению k неуправл емым вентил м первого преобразовател . На фиг. 1 дана блок-схема устрсйст Bai; на фиг. 2 - принципиальна  схема трехфазного варианта устройства с. Ос товым преобразователем; на фиг. 3 и И : диагЕ аммы работы устройства при регулировании напр зкени  в сторону понижени  и повышени  от уровн  сети; на фиг. 5 и 6 - упрощенные варианты дл  регулировани  только в сто рону повышени  или понижени  от уровн  сети.соответственно; на фиг. 7-9 - дйаграммы напр жений на нагрузке дл  трехфазных, однофазных и условно двенадцаТифазных схем. Устройство содержит вольтодобавочный трансформатор 1, первичные обмотки которого включены последовательно йё оду входными и выходными выводами устройства, а вторичные подключены к прёобразователю 2 переменного тока в посто нный. Преобразователь 2 соединен выводами посто нного тока в точШх а иб ; со вторым преобразовате- лем 3, св занным с входными выводами. В общем случав устройство может иметь различное число фаз, в нем могу использоватьс  различные схемы преобразовани  и различные типы ключевых Элементов. ПЬэто11 у принцип его деист ВИЯ рассмотрим применительно к трехфазному варианту, при вьгполнении преобразовател  2 по трехфазной мостовой схеме и при использовании в качестве клйчевЫх элементов встречнопараллельно соединенйых тиристоров. Преобразователь 3 может быть в этом случае выполнен по любой полностью управл емой преобразовательной схеме. Работа устройства измен етс  в за|ВИсимос1:и от направлени  регулировани Напр жени . Рассмотрим случай регулировани  в сторону понижени  напр же нй ,от уровн  сети. Будем считать. Что по обмоткам трансформатора протекайт синусоидальные токи, образуюище трехфазную симметричную систему. ПринйтЪё за положительное направление ёторйчйых TOKOS на фиг, 2 обозначено х:трелками. В рассматриваемом случае тиристоры отпираютс  системой управлени  в таком пор дке, что в каждый о1ментвремени открыты те вентили, про- вод щее направление которых совпадает с текущим направлением вторичных токов . Поэтому тиристоры , будут от крыватьс  в соответствии с диаграммами на фиг. 3, б-г. Тиристоры т -Т, в этом случае не работают. При переключё йии тиристоров входные выводы преобразователи 2 будут попеременно подключатьс  к точкам d и j цепи посто нного тока. Преобразо-, вНтель 3 в рассматриваемом случае работает в инверторном режиме, поэтому потенциал точки положителен, а точки а - отрицателен. При указанной пол рности обеспечиваетс  естественна  коммутЩй  тиристоров. Благодар  наличию напр жени  между точками а и на выводах .j, будут существовать линейные напр жени , форма которых показана на диаграмме (фиг. 3, д). Поскольку эти напр жени  одновременно приложены к выводам вторичной обМотки вбльтодобавочного трансформатора , в них будут наводитьс  ЭДС, форма которых зависит от схемы соединени  этих обмоток. При соединении треугольником ЭДС будут иметь форму показанную на фиг. 3, д при соединении звездой - на фиг. 3, е. Наводимые в первичных обмотках вольтодобавочного трансформатора ЭДС наход тс  в прЬтивофазе с током нагрузки . Поэтому при активной нагрузке они будут вычитатьс  из входного напр жени . В результате выходное напр жение будет иметь форму, показанную на фиг. 7, а, в,дл  соединени  обмоток треугольником и звездой, соответственно . . - - ., , . Поскольку величина ЭДС в обмотках трансформатора определ етс  величиной напр жени  U в цепи посто нного тока, то регулирование выходного напр жени  осущес,тв л етс  изменением угла управлени  вентиЛей преобразовател  3 . -/;; ; ; ,-. .. / так как преобразователь 3 должен только управл ть величиной , то его схема Соединени  вентилей и источник питани  переменным напр жением принципиального значени  дл  работы устройства не .имеют. Рассмотрим процесс регулировани  напр жени  в сторону увеличени  от уровн  сети. Дл  этого необходимо изменить направление ЭДС в обмотках трансформатора I, что достигаетс  изменением пол рности напр жени  в цепи посто нного тока (точка Я - положительна , точка :0- отрицательно Это осуществл етс  переводом преобразовател  3 из инверторного режима в выйрш ительйый путем сортветс- вующего изменени  угла управлени  его вентилей . Работоспособность преобразовател  2 вэФом режиме обеспечиваетс  применением двухступенчатой коммутации вентилей, дл  чего вентили Т -Т зашунтированы встречно-параллельно включенными вентил ми . Рассмотрим пор док переключени  вентилей в фазе А (фиг. 2, 4). Пусть до моменту Ь. открыт тиристор Т . В момент t запираетс  тиристор Т вследствие прекрагчени  тока и одновременно отпираетс  тиристор Т , поэтому при изменении направлени  ток будет прот кать через него. Под действием небол шого падени  напр жени  на Т, происходит восстановление вентильной проч ности тиристора Т| . G запаздыванием на интервал л относительно tj отпира етс  тиристор Tj противоположного пл ча, при отпирании которого тиристор Т закрываетс , поскольку напр жение U(j  вл етс  дл  него запирающим. В следующий полупериод аналогично происходит переключение тока с тиристора Т на тиристор Т . В других фазах, процессы повтор ютс  с соответствующим сдвигом во времени. Таким образом, в рассматриваемом режиме также обеспечиваетс  естественна  коммутаци  вентилей, а наличие интервала между перио1цами провод мости вентилей противоположных плеч создает надежные услови  дл  восстановлени  вентильной прочности и искл чает возможность замыкани  в этом ре жиме цепи посто нного тока. Двухступенчата  коммутаци  не из мен ет формы ЭДС в обмотках вольтодобавочного трансформатора, по вл етс  лишь сдвиг между этими ЭДС и токами на интервал л . Поскольку при стандартной частоте /. - 5 , можно считать, что ЭДС вольтодобавочного трансформатора и входное напр жение при активной нагрузке складываютс  арифметически..Тогда выходное напр жение будет иметь форму, показанную . на фиг. 7, бив. Изменение выходного иапр жени  в этом режиме также осуществл етс  воздействием на угол управлени  преобразовател  3. При ограничении диапазона регулировани  выходного Напр жени  устройство может быть упрощено. Так при регулировании выходно го напр жени  только в сторону увеличени  по сравнению с входным, в преобразователе 2 ключевые элементы выполн ютс  в виде встречно-параллельного соединени  управл емых и не управл емых вентилей, а преобразователь 3 выполн етс  неуправл емьэл (фиг. 5 а). При этом удетевл етс  силова  часть устройства и значитель но упрощаетс  система управлени  вен тил ми. Принцип работы устройства в этом случае может быть по снен следующим образом. При регулировании напр жени в сторону увеличени  с помощью основ ного устройства примен етс  двухступенчата  коммутаци , при которой между токами и ЭДС вольтодобавочного трансформатора по вл етс  сдвиг на угол А , в основном устройстве он по сто нен. Если его измен ть путем регулировани  момента отпирани , тиристоров Т, -Т. относительно моментов пё рехода токЬв через ноль, то при боль ших ( входное напр жение Ч и ЭДС первичной обмотки .вольтодобавочного трансформатора Ецл-,- будут складыватьс  гёомё;трйчёС1сй ЧФиг. 5, б) , что позвол ет при неизменней величине Еддт регулировать выходное напр жение Ug . Посто нство величины Е означает посто нство напр жени  в цепи посто нного тока. При регулировании напр жени  в сторону увеличени  преобразсэватель 3 работает, в выпр мительном Г Выпр мительный режим и посто нство величины . позвол ют выполнить йрербразователь 3 неуправл емым. Неизменное по знаку и запирающее по отношению к тиристорам IIj -TJ напр жение Ud позвол ет заменить их на .неуправл емые вентили . ; - - . Из изложенного следует, что система управлени  преобразовател  2 должна осуществл ть изменение угла о и поэтому она должна быть синхронизирована с тЬками в обмотках трансформатора . Однако из векторной диаграммы {фиг. 5, б) следует, что изменение угла сЯ приводит к изменению угла г причем мёжду Этими углами существует однозначное соответствие. Угол р, определ ет момент отпирани  тиристоров относительно входного напр жени . Поэтому трехфазный мостовой вариант преобразовател  2 может быть реализован на основе стандартного управл емого преобразовател  со стандартной синхронизированной относительно напр жени  системой управлени , путем добавлени  к нему встречно-параллельно включенных неуправл емых вентилей, , При регули б18йНИИ напр жени  В сторону понижени  от уровн  входного в Преобразователе 2 в качестве ключевьзх элементов йспЬльзутотс  неупрайлйемые вентили, а преобразователь 3 выполн етс  управл емым и работает в инверторном режиме (фиг. 6). Возможность такого упрощени  преобразовател  2 вытекает из того факта, что в рассматриваемом режиме йапр  жёнйё в цепи пот сто нного тока  вл етс  дл  вентилей запирающим, и поэтог они будут от- . крыватьс  только;в тот период, тсогда Направление переменных токов будет соответствовать их провод щему направле нию.. -Описанный принцип работы мостового трехфазного преобразовател  2 может быть легко распространен и на другие схемы преобразовани : однофазную мостовую, трехфазные двухмостовые условно - двенадцатифазные, однофазные и трехфазные нулевые двухполупериодные . Число фаз и схема соединени  ключевых элементов преобразовател  2 обуславливают закон переключени  этих элементов, что 6п1редел ет J)OEMy ЭДС вольтодобавочного транс| орматора и степень искажени  выходноЪо напр жени . Дл  примера на фиг. 8 и 9 показаны формы ЭДС (а) и выходноpd напр жени  (б, в) дл  однрфазньлс и условно-двенадцатифазных jcxeM, Из сопоставлени  диаграмм на фиг. 7, 8,, 9 следует, что увеличение числа фаз выпр млени  приводит к уме1 ьшению степени искажени  выходного напр жени  и позвол ет увеличить диапазон регулировани . Формула изобретени  „J . 1,Устройство дл  регулировани  переменного напр жени , содержащее йольтодобавочный трансформатор, первичные обмотки которого включены между входными и выходными ввшодйми yfeTробства , а вторичные обмотки.через ; ёнт1шьный е5лрк на ключевых элементах с входными выводами, от ли ч а ю вд е е с   тем, что, с Цель улучшени  формы кривой выходного напр жени , вентильный блсУк выполнен в ви де двух преобразователей переменного тока в посто нный, выходы которых соединены между собой неггосредственно, причем iaxoA первого преобразовател  CfOieHKHefil ci йьйедами вторичйшс обшэток врльтодобавочногр трансформатора, а .вход второго - с входными вьшодами 1гстройства. 2.Устройство по п. 1, от л и чаюадёес  тем, что в качестве .ключевых элементов первого преобразовател  использованы встречно-параллельно соединенные управл емые вентили , а второго преобразовател  - управл емые вентили, 3.Устройство по п. 1, отлйча ющ ее с   тем, что, с целью упрощени  при регулировании выходного напр жени  только в сторону повышени , в качестве кл1Ьчевых элементов первого преобразовател  использованы встречнопараллельно соединенные управл емые и неуправл емые вентили, а второго преобразовател  - не ynjpas л  емые вентили, причем выпр мленное напр жение второго преобразовател   в.л етс  запирающим по Отношению к неуправл емы : вентил м первого преобразовател . 4.Устройствр по п. 1, О т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью упрощени  при регулировании выходного напр жени  только в сторрну понижени , В качестве кЛйуё1вьЕс элементов первого преобразрвателй использованы неуправл емые вентили, а второго преобразовател  - управл емые вентили, причем выход прёрбразрвателей включен встречно-параллельно . Истрчнйкн информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР I 290380, кл.Н 02 М 5/00, 1971.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР №471575, кл. G 05 F 1/38, 1975.
    CD
    Г I
    737928
    737928
    8з -Сз
    ЛП
    737928
    ttt
    c/e. 7
SU762341861A 1976-04-05 1976-04-05 Устройство дл регулировани переменного напр жени SU737928A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762341861A SU737928A1 (ru) 1976-04-05 1976-04-05 Устройство дл регулировани переменного напр жени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762341861A SU737928A1 (ru) 1976-04-05 1976-04-05 Устройство дл регулировани переменного напр жени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU737928A1 true SU737928A1 (ru) 1980-05-30

Family

ID=20654864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762341861A SU737928A1 (ru) 1976-04-05 1976-04-05 Устройство дл регулировани переменного напр жени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU737928A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ooi et al. An integrated AC drive system using a controlled-current PWM rectifier/inverter link
US7050311B2 (en) Multilevel converter based intelligent universal transformer
US5070440A (en) Power conversion scheme employing paralleled units
GB2294821A (en) Multilevel converter
Nonaka et al. A PWM GTO current source converter-inverter system with sinusoidal inputs and outputs
Shu et al. Diode-clamped three-level multi-module cascaded converter based power electronic traction transformer
US9515574B2 (en) Modular embedded multi-level converter with midpoint balancing
SU737928A1 (ru) Устройство дл регулировани переменного напр жени
EP0319980B1 (en) Apparatus for controlling a power converter
US4001670A (en) Static reactive power generating apparatus
RU2709186C1 (ru) Стабилизатор трёхфазного синусоидального напряжения со звеном повышенной частоты
RU2534749C1 (ru) Обратимый преобразователь частоты
Bakas et al. Hybrid alternate-common-arm converter with director thyristors—Impact of commutation time on the active-power capability
RU2660131C1 (ru) Многоуровневый выпрямитель напряжения
SU907755A1 (ru) Способ управлени двухтрансформаторным двенадцатифазным преобразователем
JPS6035892B2 (ja) 電力変換装置
SU1001380A1 (ru) Преобразователь переменного напр жени в посто нное
RU2703984C2 (ru) Способ двухканального выпрямления
SU866668A1 (ru) Способ регулировани @ -фазного выпр мленного напр жени
SU1690162A1 (ru) Способ регулировани частоты вращени асинхронного трехфазного электродвигател
JPH05328731A (ja) マルチレベルインバータ
SU1035580A1 (ru) Устройство дл регулировани трехфазного напр жени
SU1379912A1 (ru) 12К-фазна компенсированна система электропитани
SU1014109A1 (ru) Преобразователь трехфазного переменного напр жени в посто нное
SU1179499A1 (ru) Однофазный реверсивный преобразователь с искусственной коммутацией