Способ регулирования выпрямленного напряжения

172907 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависим от авт. свидетельства М 211-, 12 оз 21 с 1 53 оз 9. Х 1.1963 ( 866316/24-7)еием заявки М 880151/24 аявлено с присо суда рственныймитет по деламизобретенийоткрытий СССР МПК Н 02 гп Н 021УДК 621,314.632(088.8 621.314.214 (088.8 п. 2 06.П.19 орите но 07 Х 11.1965. Бюллетен публик ата опубликования описания 17 Х 1 П.19 г 0-;00%31 Ы ПАТЕНТ 2 : г тчгг Авторыизобретени, Н. Засорин и В. М. Бабаева Заявитель СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫПРЯМЛЕННОГ РЯЖЕНИЯ 2 кривой первичного тока, увеличивается вероятность возникновения обратных зажиганийвентилей,Для улучшения работы устройств регулиро.5 вания выпрямленного напряжения под нагрузкой путем последовательного подключения различного числа секций обмоток выпрямительного трансформатора, для упрощенияпереключающего устройства и получения10 безынерционного ступенчатого регулированияпредложено использовать в качестве коммутирующих элементов тиристоры (КУВ).Применение КУВ дает следующие положительные результаты. Секции обмоток транс15 форматора в процессе переключения не закорачиваются, это избавляет устройство от токоограничивающих реакторов. Не возникаеткоммутационных перенапряжений, так как переключение вентилей происходит только при20 нулевом значении тока,ия в установателями приизменении ко- образователье регулирова(при наличии тилей). В нат способ сту- коэффициента Однако выпускаемые отечественными заводами устройства для ступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой обладают рядом недостатков, Интенсивный износ контактов, происходящий несмотря на то, что для ограничения тока применяют как активные, так и реактивные сопротивления, требует их частой замены и связан с загрязнением дугогасящей среды - трансформаторного масла, Это, в свою очередь, вызывает необходимость частых ревизий, существенно затрудняет и удорожает эксплуатацию трансформаторов с устройствами регулирования напряжения и снижает эффективность их применения. Кроме того, недостатком известного способа является ступенчатое изменение напряжения. При сеточном регулировании напряжения у шается коэффициент мощности установк овышается содержание гармонических в Регулна втори ограниче 5 терь на е. с кстикиНа фиузлаех сту худ и, п 30 т дггисная гругггга М 9 Для регулирования напряженках со статическими преобразовменяют способ, основанный наэффициента трансформации преного трансформатора, и сеточноние выпрямленного напряженияуправляющих сеток ионных венстоящее время широко внедряюпенчатого регулированиятрансформации под нагрузкой. рование напряжения осуществляют чной стороне, в связи с чем отпадают ния, связанные с компенсацией попряжения в самом трансформаторе, омпаундированием внешней характевыпрямителя,г. 1 изображена принципиальная схерегулирования трансформатора для пеней одной фазы (схема трехфазно 1729075 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 го регулирования аналогична приведенной начертеже).На фиг. 2 дана принципиальная схема плавного регулирования выпрямленного напряжения тиристора, использованного для подключения выпрямителя к обмоткам трансформатора,Необходимый уровень выпрямленного напряжения определяет ступень тиристора, использованного для подключения выпрямителя к обмоткам трансформатора. Для этого вкаждую положительную полуволну на тиристор идет отпирающий импульс управления.При изменении ступени регулирования следует снять управляющие импульсы с работающего тиристора и подать их на тиристор тойступени, на которую происходит переключение. Для получения плавного регулированиявыпрямленного напряжения и уменьшения искажений в форме кривых токов и напряженийпреобразовательной установки предложеноподключать каждую последующую секцию путем изменения момента подачи отпирающихимпульсов на управляющие электроды тиристоров регулируемой секции, а все предыдущие секции включать в работу в момент естественного зажигания выпрямителя.Предлагаемый способ позволяет осуществлять плавное регулирование напряжениявключением в цепи управления диодов фазо.сдвигающего устройства (подобно сеточномурегулированию). Сдвигая момент подачи управляющего импульса, можно уравнять сред.ние значения напряжений ступеней, между которыми будет происходить переключение, азатем осуществить переключение. В отличиеот известных выпрямительных схем с сеточным регулированием предлагаемая схемаобеспечивает значительно меньшие искакенияпервичного тока и напряжения и практическибезынерционное, плавное и глубокое регулирование выпрямленного напряжения /,1.На примере фазы 1 трансформатора выпрямителя рассмотрим работу схемы плавногорегулирования.Начало интервала работы фазы У определено моментом, когда мгновенное значениенапряжения Ой превышает мгновенные значения напряжений Уо - а и Уо а обмоток других фаз при закрытых тиристорах КУВ, иКУВ,. Ток протекает по цепи О - а - Д, - Д -д - Ва - Р - О, где Вр - основной выпрямительный элемент схемы. При этом КУВ, будет испытывать напряжением своей секцииЬа й, приложенное в прямом направлении, аКУВ 2 - секции (,1 в. В этом случае напряжение 0 й а основной обмотки трансформатора будет определять выпрямленное напряжение сна,Если в интервале работы фазы 1 открытКУБ 1 и закрыт КУВ, то ток будет протекатьпо цепи О - а - б - КУВ - в - Д., - д - Ва -Я - О. Диод Д 1 не будет проводить тока, таккак к нему будет приложено напряжениеУа й секции в обратном направлении. НапряКЕНИЕ С 10 - й= С 0 - а+ С 1 а - й, т, Е. НаПР 51 КЕНИЕ, УВЕЛИЧЕННОЕ НЯПР 51 КЕНИЕМ СЕКЦИИ Е/а - й, ОУДЕТ определять выпрямленное напряжение С(а,Наконец, если открыты КУВ, и КУВ то ток протекает по цепи О - а - б - КУВ, - в - г - КУВ, - д - В, - И - О, В этом случае выпрямленное напряжение (1, будет определено суммой напряжения основной обмотки трансформатора и напрякений двух секций, т. е. УО - а= ЬО - а+ С- -Ь - ". 11 ОдЫ Д 1, И Д не будут проводить тока, так как к ним в ооратном направлении будут приложены напряКЕНИя С 1 а - в И ./в - 2Таким образом происходит комбинация сту. пенчатого регулирован 1 я безынерционным переключением отпаек обмоток трансформатора и плавного регулирован;1 я в пределах напряжения каждой сскц 11 И обмотки по типу известного сеточного регулирования выпрямителей на ионных вент 11 л 51 х,Так как мощность, необходимая для управления диодами, незначительна, автоматизация регулирующего устройства может быть выполнена на маломощных бесконтактных элементах, например транзисторах,Предлагаемый сг 1 особ регулирования напряжения может найти применение во всех преобразовательных установках, нуждающихся в широком регулировании напряжения, например на электровозах переменно-постоянно. го тока, тяговых подстанциях электрифицированного транспорта, промышленных предприятиях, использующих электролиз и др, Применение этого способа особенно эффективно в установках, вентили которых не имеют управляющих элементов (полупроводниковые диоды, ионные вентили без управляющих сеток). П р ед м ет изобретения1, Способ регулирования вьп 1 рямленного напряжения статических преобразователей под нагрузкой путем последовательного подключения различного числа секций обмоток выпрямительного трансдорматора, отличаю. щийся тем, что, с целью упрощения переклю. чающего устройства и получения безынерционного регулирования напряжения, переключение секций указанного трансформатора производят в бестоковую часть периода прп гомощи тиристоров.2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с ц(ль 1 о получения плавного регулирования вь 1 - прямленного напряжения и уменьшения искажений в форме тока и напряжения преобразовательной установки, подкл 1 очение каждой последующей секции производят с углом запаздывания путем изменения момента подачи отпирающих импульсов на управляющие электроды тиристоров регулируемой секции, в то время как все предыдущие секции включают в работу в момент естественного зажигания выпрямителя.Приоритет по п. 2 исчислять с 6 февраля 1964 г, по заявке880151,