SU935896A1 - Устройство дл регулировани трехфазного напр жени - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к электротех- |нике,в частности, преобразовательной технике , и может быть использовано, например , дл  регулировани  игш стабилизации напр жени  эпектропотребитецей.

Известны устройства дл  регулировани  трехфазного напр жени , содержащие силовой трансформатор и вентильные мосты 1 и Г2.

Недостатком этих устройств 51вл етс  повышенна  мощность трансформатора.

Наиболее близким из известных устройств  вл етс  устройство дл  регулировани  трехфазного напр жени , содержащее транс рматор и вентильные мосты, между входом одного из которых и входHbiMH (выходными) выводами устройства включена одна из обмоток трансформато- ра Г2.

Недостатком известного усгройства  вл етс  повышенна  мощность трансфор)- матора, обусловленна  наличием третьей вспомогательной обмотки, а также значительное искажение выходного напр же

НИН из-за содержащихс  в нем 5-ой и 7-ой гармоник.

Цель изобретени  - повышение качества выходного напр жени  и снижение трансформаторной мощности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство, содержащее трансформатор, и вентильные мосты, между входом одного из которых и входными (выходными) выводами устройства включена одна из обмоток трансформатора , снабжено вторым трансформатором, выводы соответствующей обмотки которо го подключены ко входным (выходным) выводам устройства и входу второго вентильного моста, а другие обмотки обоих трансформаторов соединены между собой последовательно и подключены к выходным (входным) выводам устройства.

При этом числа витков одноименных обмоток трансформаторов, соединенных со входами выпр мительных мостов и не св занных с ними, относ тс  между собой как 1:1 и У3:1, соответственно, а 39 обмотка с бопьшим числом витков соединена при этом в треугопыгак. , На фиг. 1 приведена схема устройства в которой выходы вентильных мостов , выполненных на встречно-па рал- пепьно вкшоченных управл емых и неуправл емых вентил х, подключены к нако пительным конденсаторам; на фиг. 2 схема устройства, в котором выходы вентильных мостов, выполненных на управл емых вентил х с односторонней проводимостью , подключены к обмоткам сглаживающего двухобмоточного дроссел  или замкнуты накоротко; на фиг. 3 - диаграммы токов. Устройство содержит: 1,2-трансформаторы; 3, 4, 5 и 6, 7 8 - обмотки трансформатора 1; 9, 1О, 11 и 12, 13, 14 - соответствующие одноименные обмотки трансформатора 2; 15 и 16 - первый и второй вентильные мосты, соответственно; 17, 18, 19 и 2О, 21, 22 - входные выводы вентильных мостов 15 и 16, соответственно; 23 - накопительные конденсаторы {фиг. 1 или обмотки сглаживающего двухобмоточного дроссел  (фиг. 2), соответственно; 24, 25, 26 и 27, 28, 29 - входные и выходные выводы устройства соответ- ственно. На фиг. 3 приведены диаграммы токов устройства с индуктивным накопителем (фиг. 2), где: ij - диаграмма выходного тока гг тильного моста 15, ij - диаграмма выходного тока вен тильного моста 16. Рассмотрим принцип действи  устройства с емкостным накопителем (фиг. 1). Предположим, что трехфазный источник питани  подключен ко входным выводам 24, 25 и 26, а нагрузка - к выход ным выводам 27, 28 и 29. Пусть по фазам нагрузки протекают синусоидальные токи. Тогда вследствие указанного различи  в коэффициентах тран формации и схемах соединени  вторичных обмоток, первичные токи обоих трансформаторов также синусоидальны, равны по величине, но сдвинуты относительно друг друга неС 3(У. Если вентили диодно-тиристорных моо тов 15 и , 16 также переключаютс  со сдвигом на ЗО, то обе первичные цели будут находитьс  в одинаковых услови х, и при изменении момеита отоирани  тиристоров относительно напр жени  сети будет измен тьс  напр жение на первичных обмотках обоих трансформаторов, что 96 приведет к изменению напр жени  на выходных выводах устройства. Искажение , напр жени  на нагрузке при этом обусловлено высшими гармониками , соцержащимис  в напр жении пноано-тиристориых мостов. При предложенной схеме вкшочени  odмоток трансформаторов 1 и 2 и входов вентильных мостов 15 и 16 основные гармоники фазных вторичных напр жений со&падают по фазе, гармоники с номерами (12,+1), где К 1, 2, 3, .... так же будут совпадать по фазе, а остальные гармоники, наход сь в прютивофазе будут уничтожатьс  (следует из разложени  в р д Фурье фазного напр жени  диодно-тиристорного моста при коэффициенте трансформации 2, например, равным единице). Таким образом, в выходном напр жеНИИ не содержатс  гармоники с номерами ниже 11, что и определ ет малое искажение выходного напр жени , а следовательно и повьпиение его качества. Рассмотрим принцип действи  устрой- индуктивным накопителем (фиг. 2). Предположим, что параметры сглаживающего двухобмоточного Дроссел  23 таковы , что суммарные ампер-витки его обмоток за период переключени  вентилей остаютс  неизменными, т.е. выполн етс  условие: 1 - «/ const . (1) d а Тогда в любой момент времени в обог их мостах 15 и 16 открыто п ть венти- лей, причем попеременно: в одном - два, а в другом - три вентил . В межкоммутационные интервалы во всех обмотках трансформаторов 1 и 2 протекают неизменные по величине токи. В момент коммутации вентилей величина токов измен етс  в св зи с изменением схемы включени  обмоток, но так, что выполн етс  условие (1). В результате формируетс  пр моугольно-ступенчата  форма токов (фиг. 3). Оба тока, первичный и вторичный содержат высшие гармоники с номерами (12К±1), К 1, 2, 3 ...повтор ет форму тока, причем величина напр жени  на нагрузке зависит от момента отпирани  вентилей относительно литающей сети и регулируетс  изменением угла отпирани . При замыкании выводов посто нного тока вентильных мостов 15 и 16, во вторичной цепи гармоники токов и напр жений с номерами 6 (2Ktl), К О, 1,

2 ,4., также будут отсутствовать вследствие предлагаемого на фиг. 1 и фиг. 2 соединени  вторичных обмоток и сдвига по фазе на ЗСР моментбв перекшочени  вентилей мостов.

Выходное напр жение устройства в этом случае будет представл ть собой кусочно-синусоидальную функцию, величина основной гармоники которой регулируетс  изменением угла отражени  вентилей

мостов 15 и 16.

Поскольку замкнутый накоротко вентильный мост 15 или 16 представл ет собой по существу трехфазную группу встречно-параллельно включенных вентилей , соединенную в звезду, то принцип работы устройства не изменитс , если обе группы вентилей будут соединены не в звезду, а в треугольник,

При включении вентильных мостов не со стороны разомкнутых нулевых точек обмоток трансформаторов 1и2,асосто-1 ройы входных выводов 17, 18 и 19, обе вторичные обмотки трансформаторов 1 и 2 могут быть соединены в звезду, прк этом первична  обмотка одного из трансформаторов должна быть соединена в треугольник.

Максимальное напр жение на выход ,ных выводах 27, 28 и 29 имеет место при угле управлени  вентилей,равном ну пю, когда нулевые точки обоих обмоток трансформаторов практически замкнуты на коротко.

В этом случае напр жение на обмотках равно напр жению питающей сети, а напр жение на нагрузке равно гертлетической сумме вторичных напр жений транформаторов 2 и 1.

С учетом фазового сдвига этих напр жений на ЗО суммарна  мощность трансформаторов равна

S p «-04Stt,

где Sy, - мощность нагрузки;

Claims (4)

1. Устройство дл  регулировани  трехфазного напр жени , содержащее трансформатор и вентильные мосты, между входом одного из которых и входными (выходными) выводами устройства включена одна из обмоток трансформатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества выходного напр жени  и снижени  трансформаторной мощности , снабжено вторым трансформатором выводы соответствующей обмотки которого подключены к входным (выходным) выводам устройства и входу второго вентильного моста, а другие обмотки обоих трансформаторов соединены между собой последовательно и подключены к выходным (входным) выводам устройства.

2.Устройство по п. 1, отличающее с   тем, что числа витков одноименных обмоток трансформаторов, соединенных с входами вентильных мостов,

и не св занных с ними, относ тс  между собой как 1:1 и , соответственно, а обмотка с большим числом витков соединена при этом в треугольник,

3.Устройство по п. 1, отличающее с   тем, что в случае вьшолнени  вентильных мостов на встречно-параллельно включенных управл емых и не , управл емых вентил х в каждый вентильный мост введен накопительный конденсатор , шунтирующий его выход.

4.Устройство по п. 1,отличающее с   тем, что, в случае выполнени  вентильных мостов на управл емых вентил х с односторонней проводимостью в него введен двухобмоточный сглаживающий дроссель, а их выводы подключены к обмоткам сглаживающего дроссел  ипи

замкнуты накоротко.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2713123/07,

кл. Н 02 М 5/257, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 266343О/07,

кл. Н 02 М 5/257, 1978

tar

1

ft 73

6 J

rn

f и

612 35