SU951256A1 - Устройство дл регулировани трехфазного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразо-. нательной технике и может быть использовано , например, в качестве плавнорегулируемого источника трехфазного напр жени  с близкой к синусоидальной формой напр жени  нагрузки и тока питани .

Известно устройство дл  регулировани  трехфазного напр жени , в котором дл  улучшени  спектрального состава выходного напр жени  используетс  трансформаторный преобразователь числа фаз с управл емыми ключгичи tl3.

Недостатком этого устройства  вл етс  ограниченный диапазон регулировани  вЕлходного напр жени .

Известны также устройства дл  широко диапазонного регулировани  с Улучшенным спектральным составом выходного напр жени  2 и иЗТ.

Наиболее близким из известных устройств к изобретению  вл етс  устройство дл  регулировани  трехфазного напр жени , содержащее трансформаторный преобразователь числа фаз, вторичные обмотки которого св заны с управл емыми двунаправленными ключами Г31.

Недостатками известного устройства  вл ютс  относительна  сложна 

схема соединени  вторичных обмоток и понижение массогабаритных показателей .

Цель изобретени  - упрощение и улучшение массогабаритных показателей устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл регулировани  трехфазного напр жени , содержащем

10 трансформаторный преобразователь числа фаз, вторичные обмотки которого св заны с управл емыми двунаправленными ключами, трансформаторный преобразователь фаз имеет три одинако15 Ъые секционированные вторичные обмотк соединенные в треугольник, каждый .вывод любой из которых подключен через соответствующий управл емый ключ к общей точке соединени  двух

20 других вторичных обмоток.

При этом отношение чисел витков секций каждой вторичной обмотки удовлетвор ет условию образовани  3 п-фазной 6п-пульсной системы при

25 п 7, 2.

Это отличие обеспечивает то, что независимо от числа фаз всегда отдельные напр жени  вторичной многофазной системы можно получить между

30 общим выводом двух вторичных обмоток и выводами третьей вторичной обмотки. Таким образом увеличение числа выходных фаз и -св занное с этим улучшение спектрального состава тока и напр жени  нагрузки не сопровождаетс  увеличением количест ва отдельных вторичных обмоток,, а лишь увеличением количества выводов трех вторичных обмоток, что упрощает схему трансформаторного преобразовател  числа фаз. При этом необходима  суммарна  намагничивающа  сила вторичных обмоток в каждый момент времени создаетс  всеми витками вторичных обмоток, что ведет к лучшему использованию вторичных обмоток и соответственно к улучшению массогабаритных показателей трансформаторного преобразовател  числа фаз посравнению с прототипом . На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. Устройство содержит источник питани  .1, трансформаторный преобразователь 2 числа фаз, трехфазную нагрузку 3, ключевой коммутатор 4. Первичные обмотки 5,6 и 7 трансформаторного преобразовател  2 соединены между источником питани  1 и.входными выводами 8,9 и 10 нагруз ки 3. Вторичные обмотки 11,12 и 13 преобразовател  2 соединены в треугольник с выводами 14,15 и 16.Вторичные обмотки трансформатора имеют отводы 17-22 (в общем случае m 3п выводов, где m - число выходных фаз трансформаторного преобразовател  числа фаз; п - число отводов одной вторичной обмотки). Ключевой коммут тор 4 состоит из тиристоров 23-34 в общем случае из 2m тиристоров), соединенных во встречно-параллельны пары, составл ющие двунаправленные управл емые ключи. Через эти двунап равленные ключи отводы 17-22 втори ных обмоток 11-13 соединены с выводами 14-16 треугольного соединени  обмоток, причем каждый отвод любой из вторичных обмоток подключен чере соответствующий двунаправленный клю к общей точке соединени  двух други вторичных обмоток. (Например, отвод 17 и 18 вторичной обмотки 11 подклю чены через Тиристоры 23-26 к выводу 16, общему дл  вторичных обмоток 12 и 13). Предлагаемое устройство работает следующим образом. Все 2 m 6 п тиристоров отпираютс  по одному и по определенной последовательности на равные интервал один раз в течение периода питани , причем моменты отпирани  двух тирис торов встречно-параллельной пары сдвинуты на полупериод. Так в каждый момейт во включенном состо нии находитс  только один тиристор и через него соответствующий отвод одной вторичной обмотки соединен с общим выводом двух остальных вторичных обмоток, в то же врем  отношени  чисел витков секций вторичнцх обмоток между отводами выбраны такими , что при запертом состо нии всех тиристоров напр жени  на них создают Зп -фазную 6п- пульсную. систему, где П7/ 2 - число отводов одной вторичной обмотки.Таким образом отпирание очередного тиристора соответствует закорачиванию очередного выходного фазного напр жени  трансформаторного преобразовател  числа фаз. В схеме, изображенной на чертеже, тиристоры 23-34 отпираютс  в последовательности 23-2532-34-27-29-24-26-31-33-28-30 , что соответствует фазовой последователь1-, ности напр жений на тиристорах и поэтому обеспечивает симметричный режим работы устройства. Известно, что при указанной закономерности коммутации тиристоров в токе первичных обмоток преобразовател  числа фаз, а следовательно , и в токе и напр жении нагрузки , соединенной последовательно с первичными обмотками, устран ютс  высшие гармоники ниже пор дка 6п ±1. Это и позвол ет приблизить форму тока нагрузки к синусоидальной. Улучшенный спектральный состав токов питани  и нагрузки сохран етс  и в том случае, когда к выводам 8-10 присоедин етс  через неуправл емый мостовой выпр митель нагрузка посто нного тока. Поочередное включение тиристоров позвол ет измен ть проводимость выходных фаз трансформаторного преобразовател  числа фаз практически от нул  до бесконечности. Это вместе с регулированием момента включени  позвол ет изменить среднее и действующее значени  тока во вторичных обмотках. Но так как намагничивающие силы вторичных и первичных обмоток равны, (при пренебрежении намагничивающим током холостого хода), то регулирование величины тока и напр жени  нагрузки достигаетс  как в известных схемах фазового регулировани  изменением сдвига фазы отпирани  тиристоров относительно напр жени  питани . При этом регулирование возможно как с отстающим , так и опережающим током. В пер вом случае тиристоры работают в естественной коммутации, во втором случае требуетс  принудительна  коммутаци  тиристоров или применение полностью управл емых ключей других типов. Положительными свойствами предлагаемого устройства дл  регулировани  трехфазного напр жени   вл ютс  по сравнению с прототипом упрощение схемы соединени  вторичных обмоток преобразовател  числа фаз, существенное повышение использовани  вторичных обмоток и в результате этого улучшение массогабаритных показателей устройства . Например, в шестифазной 12пульсной схеме с 12 тиристорами, где переключени  осуществл ютс  через 1/12 долю периода питани , т.е. через 30°, в прототипе требуетс  18 отдельных обмоток, в дев тифазной 18-пульсной схеме с 18 тиристорами требуетс  27 отдельных обмоток, а в общем случае в 3 п -фазном 6 и пульсном режиме требуетс  9 п отдельных обмоток,причем обмотки нагружены током только в течение 1/3м доли периода питани .

В предлагаемом же устройстве независимо от числа выходных фаз требуемое количество вторичных обмоток трансформаторного преобразовател  числа фаз остаетс  равным трем, причем необходима  суммарна  намагничивающа  сила втрричных обмоток создаетс  в каждый момент времени всеми витками этих трех вторичных обмоток . В результате этого типова  мощность вторичных обмоток предлагаемого ус рйства уменьшаетс  примерно до УЗп раз по сравнению с прототипом J что и ведет к улучшению массо габаритных показателей устройства .

Claims (3)

1.Устройство дл  регулировани  трехфазного напр жени , содержащее трансформаторный преобразователь числа фаз, вторичные обмотки которого св заны с управл емыми двунаправленными ключами, отличающеес   тем, что, с целью упрощени  и улучшени  массогабаритных показателей , трансформаторный преобразователь числа фаз имеет три одинаковые секционирован1дле вторичные обмотки, соединенные в треугольник, каждый отвод любой из которых -через соответствующий управл емый ключ подключен к общей точке соединени  двух других вторичных обмоток.

2.Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что отношение чисел витков секций каждой вторичной обмотки удовлетвор ет условию образовани . 3п -фазной бп пульснрй системы,

где П7/2 - число отводов вторичной обмотки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 673999, кл. G 05 F 1/20, 1979.

2.Сложные электромагнитные пол  и электрические цепи. Межвузовский сборник, № 4, Уфа, 1976, с.81-85.

3.-Авторское свидетельство СССР 665295, кл. G 05 F 1/20, 1979.