SU826524A1 - Transformer-thyristor voltage regulator - Google Patents

Transformer-thyristor voltage regulator Download PDF

Info

Publication number
SU826524A1
SU826524A1 SU762386723A SU2386723A SU826524A1 SU 826524 A1 SU826524 A1 SU 826524A1 SU 762386723 A SU762386723 A SU 762386723A SU 2386723 A SU2386723 A SU 2386723A SU 826524 A1 SU826524 A1 SU 826524A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transformer
thyristors
switching
capacitors
windings
Prior art date
Application number
SU762386723A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Анатольевич Горюнов
Валентин Михайлович Киселев
Борис Николаевич Сергеенков
Михаил Александрович Серихин
Original Assignee
Mo Energeticheskij Institut
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 Mo Energeticheskij Institut filed Critical Mo Energeticheskij Institut
Priority to SU762386723A priority Critical patent/SU826524A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU826524A1 publication Critical patent/SU826524A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к технике стабилизации и регулировани  напр жени  переменного тока. The invention relates to a technique for stabilizing and regulating AC voltage.

Известны трансформаторно-тиристорные регул торы напр жени , в которых изменение выходного напр жени  осуществл етс  многократным в течение полупериода изменением между интервалами включени  большого и меньшего коэффициента трансформации l,Transistor-thyristor voltage regulators are known, in which the change in the output voltage is carried out by a multiple change in the half-period between the switching intervals of a large and a smaller transformation coefficient l,

Г2 и Ш.G2 and W.

Этиустройства имеют недостатки в виде значительного увеличени  напр жени  на коммутирующих элементах в процессе работы, большую расчетную мощность реактивных элементов и соответственно сниженную надежность регул тора.. :These devices have drawbacks in the form of a significant increase in voltage on the switching elements during operation, greater design power of reactive elements and, accordingly, reduced reliability of the controller ..:

Наиболее близким из известных к .предлагаемому  вл етс  регул тор, .состо щий из силового трансформатора двух выпр мительных мостов, подключенных к регулировочным ответвлени м обмоток, двух тиристоров, зашунтированных в обратном направлении диодами, включенных на выход выпр мительных мостов через разделитель ,ные индуктивности,и L-C цепочек ду катодами и анодами тиристоров 3JJThe closest known to the proposed is the regulator, consisting of a power transformer of two rectifying bridges connected to the adjusting branches of the windings, two thyristors, back-shunted diodes connected to the output of rectifying bridges through separating inductances and LC circuits of the 3JJ thyristor cathodes and anodes

в св зи с возникновением в интервалах коммутации режимов короткого закыкани  регулировочных обмоток и дл  ограничени  токов короткого замлкани  в цеци посто нного тока выпр мительных мостов включаютс  разделительные индуктивности. Однако цри данной схеме включени  происходит значительное ухудшение энерге0 тических показателей регул тора.In connection with the occurrence of adjustment windings in the switching intervals of the short-spinning mode, and to limit the short-circuit currents in the DC mode of the rectifying bridges, dividing inductances are included. However, under this inclusion scheme, there is a significant deterioration in the energy indicators of the regulator.

Это св зано с большой величинойThis is associated with a large amount.

Ьц iiria iBc iiria i

соответстмощностиappropriate power

 -to

вующей энергии, запасаемой в разде5 лительных индуктивност х, котора  зазатем переводитс  в коммутирующие конденсаторы.energy, stored in separate inductances, which is then transferred to switching capacitors.

Кроме того, при требуемой величине индуктивности резко замедл етс  In addition, when the required inductance value is dramatically slowed

0 коммутаци  тока в регулировочных обмотках в процессе переключений, что резко ухудшает по; азатели регул тора.0 current switching in control windings in the process of switching, which deteriorates sharply; Controllers.

Цель изобретени  - уменьшение мощ5 ности коммутатора, улучшение энергетических показателей и повьтшение надежности работы регул тора.The purpose of the invention is to reduce the power of the switch, improve energy performance and increase the reliability of the controller.

Указанна  цель достигаетс  тем, что регул тор снабжен двум  инверторами, из которых подключен кThis goal is achieved by the fact that the controller is equipped with two inverters, of which are connected to

одной из двух групп дополнительных обмоток трансформатора и соединен последовательно с соответствующим из указанных тиристоров, причем разделительные индуктивности выполнены в виде четырех расположенных на одном сердечнике согласно включенных обмоток , две из которых соединены между катодными группа -и вентилей указанных мостов, а две другие - между анодными группами.one of the two groups of additional windings of the transformer and is connected in series with the corresponding of the indicated thyristors, and the separation inductances are made in the form of four located on one core according to the included windings, two of which are connected between the cathode group - and the gates of the indicated bridges, and the other two - between the anode ones in groups.

На чертеже приведена силова  часть схемы трансформаторно-тиристорного регул тора.The drawing shows the power part of the transformer-thyristor regulator circuit.

Регул тор состоит, из силового трансформатора 1, регулировочные отводы обмоток 2 и 3 которого соединены с выпр мительными мостами 4 и 5 двух обмоток б, 7 и 8,9 четырехсекционного дроссел  10, диодов 11, 12 емкостеП 13, 14, индуктивностей 15,The regulator consists of a power transformer 1, the adjusting taps of windings 2 and 3 of which are connected to rectifying bridges 4 and 5 of two windings b, 7 and 8.9 of four-section throttle 10, diodes 11, 12 of capacitance 13, 14, inductance 15,

16,тиристоров 17, 18, зашунтиров1анных в обратном направлении диодами 19, 20. последовательно с каждым из тиристоров включены инверторы 21, 22 соединенные с отдельными обмотками 23, 24 силового трансформатора 1.16, thyristors 17, 18, which are shunted in the opposite direction by diodes 19, 20. Inverters 21, 22 are connected in series with each of the thyristors and are connected to separate windings 23, 24 of power transformer 1.

-Между анодами и катодами тиристоров-Between anodes and thyristor cathodes

17,18 включены ко Ф1утирую1Дие конденсаторы 25, 26 и индуктивности 27, 2817.18 included capacitors 25, 26 and inductances 27, 28

Плавное регулирование действующего и среднего значени  напр жени  трансформатора в предлагаемом регул торе достигаетс  многократным измен рнием в пределах полупериода соотношени  между интервалами включени  большего и меньшего коэффициента трансформации. В пределах полупериода с высокой степенью равномерности и синхронизации по отношению к основной частоте подаютс  управл кадие импульсы на тиристор 17, осуществл ющий переключение на меньший коэффициент трансформации. Интервалы мезвду двум  импульсами управлени  тиристора 17 образуют повтор ющиес  циклы переключений регулировочных отводов трансформатора, начинающиес  с включени  тиристора 17. В нормгьпьном непрерывном процессе работы открытию тиристора 17 в начале данного цикла предшествует открытие тиристора 18 в пределах предыдущего цикла переключений . При открытии тиристора 17 в контуре коммутации, включающем конденсаторил 25, 26 и индуктивности 27j 28, начинаетс  увеличение тока, обусловленное соотнс лением напр жений на конденсаторах и индуктивностей контура коммутации. Каждый из ,тиристоров зашунтирован в обратном направлении диодами 19, 20 дл  обеспечени  независимости процесса коммутации от токов в обмотках трансформатора .Smooth regulation of the current and average voltage of the transformer in the proposed controller is achieved by multiple changes within a half-period of the ratio between the switching intervals of the larger and smaller transformation ratio. Within a half cycle, with a high degree of uniformity and synchronization with respect to the fundamental frequency, control pulses are applied to the thyristor 17, which switches to a lower transformation ratio. The mezvu intervals of two thyristor 17 control pulses form repetitive switching cycles of transformer adjustment taps, starting with switching on the thyristor 17. At the beginning of this cycle, opening the thyristor 18 at the beginning of this cycle is preceded by opening the thyristor 18 within the previous switching cycle. When the thyristor 17 is opened in the switching circuit including the capacitor 25, 26 and inductance 27j 28, the current increases due to the correlation of the voltages on the capacitors and the inductances of the switching circuit. Each of the thyristors is shunted in the opposite direction with diodes 19, 20 to ensure that the switching process is independent of the currents in the transformer windings.

Во врем  интервала коммутации тиристоров регулировочные отводы трансформатора оказываютс  замкнутыDuring the thyristor switching interval, the transformer's adjustment taps are closed

ми одновременно через оба выпр мительных моста 4 и 5.simultaneously through both rectifying bridges 4 and 5.

Дл  ограничени  скорости нарастани  тока в контуре короткого замыка- ни  регулировочной обмотки тиристоJ ры подключаютс  к выпр мительным мостам через обмотки 6-9 четырехсекционного дроссел  10. Пол рности В лючени  обмоток этого дроссел  показаны на чертеже.To limit the rate of increase of the current in the short circuit circuit of the adjusting winding, the thyristors are connected to rectifying bridges through windings 6–9 of four-section throttle 10. Polarities The connections of the windings of this throttle are shown in the drawing.

Q Во врем  интервала короткого замыкани  все секции дроссел  в конту ре выпр мительных мостов получаютс  включенными согласно, что сводит к минимуму нарастание дополнительного тока в регулировоШой ойротке трансформатора во врем  этого интервала.Q During the short circuit interval, all sections of the chokes in the rectifier bridge circuit are turned on according to which minimizes the buildup of the additional current in the controllable current transformer during this interval.

В то же врем  при таком включении секции обмоток 6-9 перевод тока из контура одного выпр кительного моста в контур другого не св зан с существенным изменением потокосцеплени  обмоток дроссел  и та индуктивность, котора  ограничивает в дсэстаточной степени нарастание .з. п|1актически не задерживает процесс коммутации тока из контура одного выпр мительного моста в контур другого.At the same time, with this inclusion of the winding section 6-9, the transfer of current from the contour of one expelling bridge to the contour of the other is not associated with a significant change in the flux linkage of the throttle windings and that inductance, which limits the increase in ds. n | 1 does not actually delay the process of switching the current from the circuit of one rectifying bridge to the circuit of the other.

Благодар  этому коммутаци  основного тока нарузки между регулировочmsMK ответвлени ми трансформатораDue to this, the switching of the main load current between the transformer branches MMS branches

Q оказываетс  не св занной с той относительно большой полной индуктивностью дроссел  10, котора  необходима дл  ограничени  контурного тока во врем  интервала короткого замыкани .Q is not related to the relatively large total inductance of chokes 10, which is necessary to limit the loop current during the short circuit interval.

- При этом в крнтур коммутации основного тока нагрузки между регулировочными отводами трансформатора входит относительно небольша  составл юща  индуктивности дроссел  10,соответствующа  индуктивност м рассе ни  обмоток (б+7 и (8+9) этого дроссеЛ .- At the same time, in the switching circuit of the main load current between the adjusting taps of the transformer, there is a relatively small component of the inductance of the choke 10, corresponding to the leakage inductance of the windings (b + 7 and (8 + 9) of this droselle.

В св зи с тем, что во врем  интервала коммутации тиристоров контур коммутации дл  остальных цепей получаетс  короткозамкнутым, происходит некоторое накопление энергии в четырехсекционном дросселе, существенно уменьшенном благодар  значи ельному ограничению нарастани  тока за счет большого значени  индуктивности дл  контуров посто нного тока при согласном намагничивании сердечника дроссел  от токов всех четарех секций. Однако без вывода этой энергииDue to the fact that during the switching interval of the thyristors, the switching circuit for the other circuits is short-circuited, there is some accumulation of energy in the four-section choke, significantly reduced due to a significant limitation of the current increase due to the large inductance value for the DC circuits with a consistent magnetization of the core throttle from the currents of all four sections. However, without withdrawing this energy

Claims (3)

5 происходит быстрое нас лщение сердечника дроссел  и далее резкое увеличение напр жени  на коммутирукщих конденсаторах. Дл  предотвращени  этих  влений последовательно с каждым из двух тиристоров 17, 18 включен инверторный преобразователь, соединенный с дополнительными обмотками силового трансформатора. В этом случае при перепол ризации коммутирующих конденсаторов происходит соответствующий зар д конденсаторов 13, 14, KOTOfXje затем разр жаютс  через инверторы 21, 22. В зависимости от соотношени  емкостей конденсаторов 13, 14 и 25, 26 можно устанавливать необходимый уровень максимального значени  напр жени  на конденсаторах 25, 26. Мощность, инвертируема  из конту ра коммутации зависит прежде всего от времени выключени  тиристоров, диапазона регулировани  и частоты переключений. Дл  числапереключений пор дка 10 в пределах полуперио 1да 50 Гц и длительности интервгшов короткого замыкани  около 1000 мкс Включение последовательно с тиристорами инверторных преобразовате лей обеспечивает значительное повышение экономичности систекы регулировани  благодар  снижению суммарны потерь в переключаемом трансформато ре примерно в 2-3 раза. Формула изобретени  Трансформаторно-тиристорный регул тор напр жени , состо щий из силовсзго трансформатора, двух выпр мительных мостов, подключенных к регулировочным ответвлени м его обмоток, двух тиристоров, зашунтированных в обратном направлении диодами, включенных на выход . выпр мительных мостов через разделительные индуктивности , и L-C цепочек между катодами и анодами тиристоров, отличающий с , что, с целью улучшени  энергетических показателей и повьвцени  надежности, регул тор снабжен двум  инверторакш, каждый из которых подключен к одной из двух групп дополнительных обмоток трансФорматора и соедннен последовательно с соответствующим из указанных тиристоров, щжчем разделительные индуктивности выполнеш в виде четырех расположенных на одном сердечнике согласно включеншсх обуток, две из которых соединены Между катодныьш группами вентилей указанных мостов, а две другие - между анодными группами . : Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3596172, кл. 323-45, 1971. 5, the core of the throttling core is rapidly followed by a sharp increase in the voltage across the commutating capacitors. To prevent these occurrences, an inverter converter is connected in series with each of the two thyristors 17, 18, connected to the additional windings of the power transformer. In this case, when polarization of the switching capacitors occurs, the corresponding charge of the capacitors 13, 14, KOTOfXje is then discharged through inverters 21, 22. Depending on the ratio of the capacitors 13, 14 and 25, 26, you can set the required level of the maximum voltage across the capacitors. 25, 26. The power that is inverted from the switching circuit depends primarily on the thyristor off time, control range and switching frequency. For a number of switches of about 10 within a half-period of 1 to 50 Hz and a short circuit interval of about 1000 µs. Switching inverter inverters in series with thyristors provides a significant increase in the efficiency of the control system by reducing the total losses in the switched transformer by about 2-3 times. Claims of the Invention Transformer-thyristor voltage regulator, consisting of a transformer of Sev, two rectifying bridges connected to the adjusting branches of its windings, two thyristors, which are shunted in the opposite direction with diodes connected to the output. rectifying bridges through dividing inductances, and LC chains between the cathodes and anodes of the thyristors, distinguished with that, in order to improve energy performance and improve reliability, the regulator is equipped with two invertorams, each of which is connected to one of two groups of additional windings of the transformer and connected in series with the corresponding of the indicated thyristors, once the separation inductances are performed in the form of four located on the same core according to the included mats, two of which are connected inen between the cathode groups of valves of the indicated bridges, and the other two between the anode groups : Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 3596172, cl. 323-45, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 334562, кл. G 05 F 1/14, 1972. 2. Authors certificate of the USSR 334562, cl. G 05 F 1/14, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР №318137, кл. G 05 F 1/14, 1971.3. USSR author's certificate № 3118137, cl. G 05 F 1/14, 1971.
SU762386723A 1976-07-19 1976-07-19 Transformer-thyristor voltage regulator SU826524A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762386723A SU826524A1 (en) 1976-07-19 1976-07-19 Transformer-thyristor voltage regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762386723A SU826524A1 (en) 1976-07-19 1976-07-19 Transformer-thyristor voltage regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU826524A1 true SU826524A1 (en) 1981-04-30

Family

ID=20670738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762386723A SU826524A1 (en) 1976-07-19 1976-07-19 Transformer-thyristor voltage regulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU826524A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McMurray Resonant snubbers with auxiliary switches
US5946208A (en) Power converter
US4683527A (en) AC/DC or DC/AC converter system with outboard commutation inductors
SU826524A1 (en) Transformer-thyristor voltage regulator
SU1119141A1 (en) A.c.-to-a.c. converter
WO2003009460A1 (en) A method for controlling a converter
CA1192258A (en) Variable single phase inverter
US3790877A (en) Power delivery system for a tank load characterized by series-connected inverter bridges and a high voltage source
SU736298A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
SU1119120A2 (en) Reactive power compensator
SU741397A1 (en) Bridge resonant inverter
SU871288A1 (en) Three-phase consequent inverter
SU828343A1 (en) Three-phase ac voltage-to-dc voltage converter
SU900386A1 (en) Thyristorized converter of multiphase ac voltage into dc voltage
SU930570A1 (en) Method and device for control of thyristorized m-phase ac voltage converter
SU760347A1 (en) Three-phase ac-to-dc voltage converter
RU2131638C1 (en) Direct voltage converter
SU743137A1 (en) Method and device for regulating dc voltage- to-dc voltage converter output voltage
SU1056146A1 (en) Three-phase voltage control device
SU898572A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
SU752761A2 (en) Storage capacitor charging device
SU905970A1 (en) System of pulse interrupters
SU1249664A1 (en) Step-down d.c.voltage converter
SU1381666A1 (en) M-phase low frequency-to-single-phase h.f. voltage converter
SU520665A1 (en) Reactive power control device