Способ управления преобразователем переменного напряжения в постоянное знакопеременное

СОЮЗ СОВЕТСКИХХЦВЛНЩЮЕСНИМРЕСПУБЛИК ОЮ (И) А НИ АВТОРСКОМУ цель устр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОНРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 548315,кл. В ОЗ С 3/38, 1974,2. Авторское свидетельство СССР У 17887,кл. Н 01 Н 9/40, 1961.(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПО-. СТОЯННОЕ ЗНАКОПЕРЕМЕНЙОЕ, питающим емкостио-активную нагрузку, например электрофильтр, и выполненным в виде двух параллельно соединенных З(50 Н 02 .Р 13/14; Н 02 М 9/06 // В 03 С 3/38 цепочек, которые включены последовательно между источником питания и нагрузкой.и каждая из которых состоит Из последовательно соединенных вентиля и коммутатора, причем вентили цепочек включены относительно друг друга встречно, по которому изменение полярности напряжения на нагрузке осуществляют переключением коммутаторов в цепи вентилей, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, сю повьппения надежности путеманения искровых разрядов в коммутаторах в моменты изменения полярности на емкостно-активной нагрузке, включение коммутатора очередной полярности производят в период времени, когда напряжение питания совпадает по знаку с напряжением на нагрузке и равно ему по величине, а отключение коммутатора предыдущей полярности - в последующий период времени до момента достижения амплитудного значения напряжения очередной полярности.1 131Изобретение относится к электротехнике и применяется для управления преобразователями, питающимиемкостно-активную нагрузку, преимущественно электрофильтры.Известен способ питания электроФильтра знакопеременным напряжением,согласно которому на электроФильтр подают напряжение переменнойполярности прямоугольной формы и низ Окой частоты, при этом длительностькаждой полярности напряжения выбирается меньше времени возникновенияобратной короны в электрофильтре Я15Однако при использовании знакопе,ременного напряжения по укаэанномуспособу возникают затруднения, связанныес коммутацией постоянноготока высокого напряжения. В моментпереключения, при изменении полярности напряжения, между контактамикоммутирующего устройства, вследствиеналичия большой разности потенциалов, происходит разряд, что нарушает работу коммутирующего устройства,Обычно такой недостаток устраняетсяпутем использования безыскровых переключающих устройств (полупроводниковых), Однако применение в схемахЗОпитания таких нагрузок как фильтр,имеющих напряжение питания десяткикиловольт, тиристоров в .качестве переключающих устройств, встречаетзатруднение, так как единичных тиристоров на такие напряжения нет, а ихсоединение в группы, с учетом схемуправления каждым из них, существенно усложняет устройство, снижая егонадежность. Именно поэтому в подобных схемах целесообразно применениевысоковольтных коммутаторов, например высоковольтных вакуумных ламп,высоковольтных герконов или другихкоммутаторов с подвижными контактами,45Иаиболее близким к предложенномуявляется способ, реализованный в коммутирующем устройстве, согласно которому отключение одного коммутатораэ цепи встречно-параллельно включен Оных диодов, установленных в каждойФазе питающей сети, происходит приполупериоде питающего напряжения,открывающего диод параллельной цепи,55Однако известный способ обеспечивает только одноразовое аварийноебездуговое отключение напряжения. 015 2Целью изобретения является повышение надежности способа путемустранения искровых разрядов в коммутаторах при их включении и отключении в моменты изменения полярностина емкостно-активной нагрузке.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу управления преобразователем переменного напряжения в постоянное знакопеременное,питающим емкостно-активную нагрузку, например электрофильтр, и выполненным в виде двух параллельно соединенных цепочек, которые включеныпоследовательно между источникомпитания и нагрузкой и каждая из которых состоит из последовательносоединенных вентиля и коммутатора,причем вентили цепбчек включены относительно друг друга встречно, по которому изменение полярности напряжения на нагрузке осуществляют переключением коммутаторов в цепи вентилей, включение коммутатора очередной полярности производят в периодвремени, когда напряжение питаниясовпадает по знаку с напряжением нанагрузке и равно ему по величине,а отключение коммутатора предыдущей полярности - в последующий периодвремени до момента достижения ампли,тудного значения напряжения очередной полярности.На Фиг,1 представлена схема для осуществления предлагаемого способа на фиг. 2 - кривые питающего напряжения (синусоида А) и знакопеременное напряжение на емкостно-активной нагрузке (Б). Схема состоит из высоковольтного однофазного трансформатора 1 сзаземленной вторичной обмоткой,двух высоковольтных выпрямителей 2и 3, включенных встречно-параллельноя подключенных к нагрузке 4, в представленномварианте - к электрофильтру через высоковольтные коммутаторы 5 и 6, соединенные с блоком 7 управленияКоммутация происходит следующимобразом.При положительной полуволне напря 1 жения на высоковольтной обмоткетрансформатора коммутатор 6 замкнут,а коммутатор 5 - разомкнут. Через вентиль 3 и коммутатор 6 протекает ток зарядки, в результате чего напряжение на нагрузке следует заПодюисн КИПИ Заказ 9625/ аж 66,ул.Проектная,3 1131 напряжением сети до момента, когда напряжение на трансформаторе достигнет своего максимального значения. После этого ток через цепочку 3-6 протекать не будет, напряжение на нагрузке изменяется по кривой Б, а питающее напряжение - по кривой А. Вентиль 3 заперт обратным напряжением. Для изменения полярности напряжения на нагрузке после включения вентиля 3 положительной, полу- волной питающего напряжения, в период времени 6 производится включение коммутатора 5. Поскольку до момента максимума положительной полуволны питающего напряжения незначительный ток подзарядки протекает через вентиль 3, то ток через вентиль 2, включенный встречно, отсутствует. В последующий период времени ь ток меняет направление и начинает протекать через вентиль 2, так как напряжение на нагрузке по величине превышает напряжение на вторичной обмотке трансформатора. В результате цепочка 3-6 обесточивается и размыкание коммутатора 6 .происходит в обесточенном состоянии. Далее схема работает, как однополупериодный выпрямитель с емкостно-активной нагрузкой до того вре 30мени, пока от схемы 7 управления не поступит сигнал на изменение полярности. Предлагаемые способ и схема филкал ПОП "Патеатфф,015 4осуществления на электрофильтре типа УГ 2-4-37, улавливающем высокоомную пыль магнезитообжиговой печипри питании его знакопеременным напряжением по схеме, приведенной нафиг, 1.Для питания электрофильтра знакопеременным напряжением примененывысоковольтный повьпдающий трансформатор напряжения 380/80000 В, высоковольтные кремниевые выпрямителии высоковольтные переключающие контакты с электромагнитным управлением.Амплитуда коммутируемого напряжения составляет 60 кВ, величинакоммутируемого тока 0,4 А, частотазнакопеременного напряжения 1 Гц.Время включения коммутирующегоустройства очередной, полярностисоставляет 0,04 с, а время отключения коммутирующего устройства предыдущей полярности 0,005 с.В результате переключение полярности напряжения в электрофильтрепроисходит без разрядов в коммутирующих устройствах.Преимуществом предлагаемого способа является устранение разрядов вкоммутирующих устройствах при изменении полярности напряжения, благодаря чему повышаются надежность работы и срок службы источника питанияемкостно-активной нагрузки.