Устройство для питания электротехнологической установки

(21) 3814928 (22) 10.08, (46) 07.02, (71) Произв "Уралэлектр и Специальн тяжелых цве 6. Бюл. )( 5 дственное об тяжмаш" им.В е конструкто ных металлов единение И.Ленина ское бюр лодин, К,Д,ГУносов5,22 (088.8)А.Н, Волковтока на. оснгх преобразовка. 1974, с.е свидетельсл, С 05 Г 1/ тер 72) В.В.ВоВ.П.Свето 53) 621. 36 56) Милях еизменного о-емкостнь аукова ду И,В, Системыве индуктивтелей,123-124,во СССР6, 1963. 5,19 Авторс 9 288182,,КТРО ПИТАНИЯ ЭЛР НОВКИ ет найти примектротехнологичесребуется изменени широких пр с ОСУДАРСТБЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТО(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТА(57) Изобретение можнение в различных элеких установках,где твыходных параметров лах. Устройство содержит четное количество преобразователей 2,3 источника напряжения в источник тока, каждый из них состоит из конденсатора4(5) и дросселя 6(7) с равными по величине реактивными сопротивлениями,соединенных в "звезду" с первичнойобмоткой трансформатора 8(9).Трансформаторы 8,9 снабжены переключателями ступеней напряжения (ПСН) 10, 11и блоками изменения режима работы(БИРР) 14, 15, Дополнительный БИРР 18соединен с БИРР 14, 15 и ПСН 10, 11.При уменьшении напряжения на нагрузке БИРР 18 выдает сигнал ВИРР 14, 1которые через коммутационные элементы 16, 17 отключают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и дросселя 7преобразователя 3. При этом преобразователи 2 и 3 переводятся в режимработы источников напряжения. Одновременно БИРР 18 выдает сигнал приводным механизмам 12, 13 переключателей ответвлений обмоток ПСН 10, 11.. 12 10238При необходимости повышения напряжет тели 2, 3 ния ВИРР 18 выдает сигнал БИРР 14, 15, никон тока которые выключают цепи конденсатора 4 увеличением и дросселя 7, переводя преобраэова- ке, 2 ил,н режим работы источ-,с соответствуюшимнапряжения на нагруз 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания различных электротехнологических установок, гдетребуется изменение выходных параметров в широ ких пределах,Цель изобретения - повышение коэФФициента мощности устройстна.На Фиг, 1 представлена блоксхема устройства; на Фиг. 2 - векторная диаграмма устройства.Устройство для питания электроустановок 1 содержит два параллельно включенных преобразователя 2 и 3 источника напряжения в источник тока, ,выполненных по параметрической схеме с использованием реактивных элементов (1 юнденсаторы 4(5), дроссели 6(7), каждый преобразователь содержит трансФорматор 8(9) с переключа- телем ступеней напряжения 10(11), снабженным приводным механизмом 12(13), и блок изменения режима работы 14(15) с коммутационным элементом 16(17).Устройство дополнительно снабжено блоком 18 управления, имеющим четыре выхода, из которых два 19 и 20 соединены с входами блоков изменения режима работы, а два других 21 и 22 с входами приводных механизмов переключателей ответвлений. Коммутационный элемент 1 б блока 14 изменения режима работы включен последовательно с конденсатором 4, а коммутационный элемент 17 блока 15 изменения режима работы включен последовательно с дросселем 7.Принцип работы предлагаемого устройства поясняется нй примере его использования для питаняя установки электролиза алюминия.Известно, что при пуске серий электролиза алюминия необходимо обеспечить низкое выпрямленное напряжение на нагрузке (5-103 от номиналь 2ного значения). Затем, постепенноподнимая его, довести до номинального .значения, при котором длительнаэксплуатируется серия.Блок 18 управления выдает сигналблокам 14 и 15 управления реизмомработы, которые через коммута.ционныеэлементы 16 и 17, отключают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 идросселя 7 источника 3. При этомпреобразователи 2 и 3 устройства 1переводятся в режим работы источников напряжения, что приводит к снижению выпрямленного напряжения нанагрузке. Одновременно блок 18 управления выдает сигнал принодным механизмам 12 и 13 переключателей ответвлений обмоток 10 и 11, которые устанавливают ответвление обмотки трансФорматоров 8 и 9 в положения, обеспечивающие равномерное деление токовнагрузки между днумя преобразователями 2 и 3 в зоне максимальных вит-ков обмотки, что соответствует минимальному значению напряжения на серии электролиза,По мере необходимости повышениянапряжения на нагрузке по достижениинекоторого порогового значения напряжения, блок 18 управления выдает сигнал блокам 14 и 15 изменения реигмаработы, которые через коммутационныеэлементы 16 и 17 включают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и дрос"селя 7 преобразователя 3. При этомпреобразователи 2 ч 3 переводятся врежим работы источников тока с соответствующим увеличением напряженияна нагрузке. В этом режиме специальных мер деления тока нагрузки междупреобразователями 2 и 3 приниматьне требуется,,Цальнейшее повышение тока (напряжения) нагрузки осущестнляется с помощью переключателей ответвлений обмоток 10 и 11 трансФорматоров 8 и,. кр оваК оставитель 1,Тара ехред И.Асталош ктор Л.Пат актор Н.Пушненков ПодписноеР аказ 5 Тираж 767Государственного комитета С елам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.,ИИ по 3035Филиал ППППатент", г.Ужгород, ул.Проектная 9, причем большему току нагрузки соответствует большее число витков первичной обмотки трансформатора,Векторная диаграмма токов и напряжений устройства с последовательным включением дросселя приведена на фиг. 2, Номинальное напряжение трансформатора принято равным линейному напряжению питающей сети Ь,н (значение, близкое к оптимуму). При 50% включенных злектролизеров (работа одного корпуса, когда второй еще достраивается) диаграмма соответствует фиг, 2, где Пн - напряжение нагрузки первичной обмотки трансформатора., равное 0,5 Цллн, П,. - напряжение на резонансном дросселе, Т ,ток нагрузки, равный номинальному. При мощности серии на стороне переменного така 230 мВА (параметры на постоянном токе 850 В, 255 кА) потребляемая устройством питания реактивная мощность в режиме пуска составит 200 мВАр. Средневзвешенная реактивная мощность составит при этом 100 мВАр. Для компенсации этой реактивной мощности потребуется установка компенсирующих устройств, например конденсаторной батареи той же мощности (т.,е, 100 мБАр), стоимость только конденсаторов которой составит 300 тыс. руб, (при стоимости конденсаторов 3 рубЬвар). Изобретение позволяет повыситькоэффициент мощности. Формула и з о б р е т е н и я 5Устройство для питания электротехнологической установки, содержащее соединенные параллельно преобразователи источника напряжения в источник 10 тока, каждый из которых выполнен ввиде реактивных элементов - конденсатора и дросселя с равными по величине реактивньии сопротивлениями, соединенных в звезду с первичной 15 обмоткой нагрузочного трансформатора,снабженного переключателем ступеней напряжения, и блока изменения режима работы, снабженного коммутационным элементом включенным последователь но с одним из реактивных элементов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности устройства, оно дополнительно снабжено блоком управленияизменени ем режима преобразователей, выходыкоторого. соединены с входами блока изменения режима работы и переключателя ступеней напряжения нагрузочного трансформатора каждого преобразователя, причем количество преобразователей выбрано четным, коммутационнь.е элементы блоков изменения режима работы половины преобразователей соединены последовательно с конденсатором, а второй половины - с дросселем.