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.