Статический обратимый преобразователь

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 15,12.78 (21) 2696365/24-07 5)м К 3 Н 02 М 5/27Н 02 М 7/757 с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СТАТИЧЕСКИЙ ОБРАТИ)"ЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано, в частности, в системах гарантированного электроснабжения. 5Известны схемы преобразователей постоянного тока в переменный 11 и переменного тока в постоянный или переменный 2,содержащее промежуточное звено повышенной частоты,10 что позволяет значительно снизить массу и габариты силового трансформатора. Эти преобразователи могут работать при любом направлении передачи активной мощности, т,е. являются обратимыми.Недостатком известных решений является дополнительная загрузка элементов схемы, в частности, силового трансформатора, токами реактивной 20 составляющей мощности, что приводит к увеличению его установленной мощности. Циркуляция реактивной мощности .обусловлена как наличием реактивной нагрузки, так и работой вен тилей в зарегулированйом режиме для обеспечения формы кривой и регулирования напряжения преобразователя.Регулирование преобразователей путем изменения угла управления вен- З 0тильных коммутаторов приводит к увеличению установленной мощности фильт. ров и искажениям питающей сети.Прототипом изобретения является устройство 3, схема которого содержит трансформатор повышенной . частоты, каждая иэ обмоток которого соединена через вентильные коммутаторы и фильтры с зажимами соответствующей сети постоянного или переменного тока, Коммутаторы обеспечивают протекание тока в обоих направлениях. На первичной и вторичной сторонах трансформатора подключены конденсаторы, формирование кривой на выходе схемы и регулирование напряжения осуществляется изменением углов управления вентильных коммутаторов. Схема может работать при любом направлении передачи активной мощности, Все недостатки, перечисленные выше, присущи и прототипу.Целью изобретения является улучшение технико-энергетических показателей преобразователя при любом направлении передачи активной мощности.ПосТавленная цель достигается тем,что .статический обратимый преоб. раэователь для согласования электри ческих сетей (содержащий общий трансформаторный узел повышенной частоты с конденсаторами на приемной и передающей сторонах, соединенный через вентильные коммутаторы и фильтры.со входными и выходными выводаМи) снабжен статическими компенсаторами реактивной мощности, подключенными параллельно упомянутым конденсаторам.На Фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого преобразователя на фиг.2 пример принципиальной схемы преобразователя.Преобразователь (фиг.1) содержит зажимы 1 и 2 связываемых сетей,фильтры 3 и 4 высших гармоник,вентильные коммутаторы 5 и б,трансформаторный узел 7, статические компенсаторы 8 и 9.В качестве примера реализация на Фиг. 2 приведена принципиальная схема простейшего обратимого преобразователя для связи сетей постоянного и переменного тока. В этой схеме трансформаторный узел 7, содержащий трансформатор 10 и конденсаторы 11 и 12,соединен через один вентиль ный коммутатор 5 и фильтр 3 с выводами 13 и 14 .сети постоянного тока,а через другой вентильный коммутатор б и фильтр 4 с выводами 15-17 сети переменного тока. Коммутаторы 5 и б ЗО выполнены на тиристорах по реверсивной двухполупериодной схеме с выводом нулевой точки. В общем случае они могут быть выполнены полностью или частично на других элементах, 35 а также по Любым известным схемам (например, мостовым) и с требуемым числом Фаз. Трансформаторный узел 7 также может быть многофазным и содержать несколько трансформаторов 4 О или несколько обмоток. Отличие изобретения заключается в том, что на приемной, так и на передающей стороне трансформаторного узла 7 дополнительно подключены статические компенсаторы реактивной мощности 8 и 9, которые могут быть выполнены по любым известным схемам. В приведенном примере они состоят иэ последовательного соединения дросселя 18(19) и встречно-параллельных тирис- о торов 20 и 21 (22 и 23),В соответствии с назначением схема может работать е двух режимах: при передаче активной мощности от сети постоянного тока в сеть переменного тока и нас борот. В первом режиме напряжение иоточника постоянного тока, подключенного к выходам 13 и 14 (на схеме не показан), преобразуется в переменное синусоидальное напряжение повышенной частоты с помощью тиристоров 24 и 25,дросселя 26 и конденсатораобразующего инвертор тока, Полученное напряжение после трансформацни преобразуется коммутатором б, ра-ботающим в режиме преобразователя частоты с непосредственной связью, в трехфаэное синусоидальное напря- жение заданной частоты и через фильтр 4 подается в нагрузку, подключенную к выводам 15-17 (на схеме не показана). В этом режиме регулирование реактивной мощности осущестВляется компенсатором 9, а регулирование напряжения при изменении нагрузки и входного напряжения компенсатором 8.В первом режиме преобразовательработает в том случае, если в сетипеременного тока исчезает напряжение от другого источника ( на схеме не показан) . При появлении напряжения от этого источника преобразователь переводится во второй режим,при котором энергия передается всеть постоянного тока для зарядаисточнчка питания (аккумуляторнойбатареи), При этом коммутатор бработает в инверторном режиме, анапряжение повышенной частоты выпрямляется тиристорами 27 и 28.Полученный постоянный ток через дроссель2 б сглаживается и поступает в батарею, Пульсации напряжения на батареесглаживаются конденсатором 29. Токзаряда регулируется тиристорами 27 и28. Регулирование реактивной мощности н этом режиме осуществляется компенсатором 8, а регулирование напряжении - компенсатором 9. Использование на приемной и передающей сторонах трансформаторного узла компенсаторов реактивной мощности, одиниз которых н зависимости от режимаработы преобразователя работает вкачестве регулятора реактивной мощности, а другой - в качестве регулятора напряжения, позволяет свести кминимуму загрузку элементов преобразователя реактивными токами и полностью исключает циркуляцию реактивной мощности через трансформаторный узел, что приводит к уменьшенйюего установленной мощности, Крометого, улучшается качество электроэнергии на входе и выходе преобразователя, в результате чего можетбыть уменьшена установленная мощ-,ность Фильтров или при той же мощности Фильтров уменьшается искажающее действие преобразователя напитающую сеть и улучшается форманапряжения и тока на выходе преобразователя,Формула изобретенияСтатический обратимый преобразователь для согласования электрических сетей, содержащий общий трансформаторный узел повышенной частоты с конденсаторами, подключенными параллельно его первичным и вторичным обмоткам, соединенный со входными и ьыход775842 е.Я Составитель Г.МыцыкН.Коляда ТехредН.Ковалева КорректорЮ.Макаренк Редак Заказ 7780/68 Тираж исн ВНИИПИ ГосУДаР ССРпо делам и й 113035, Москва, д783 Подп ственного комитета С зобретений и открыти Ж, Раушская наб. лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. П ная,ными выводами через последовательновключенные вентильные коммутаторыи фильтры, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что, с целью улучшения технико-знергетических показателей прилюбом направлении передачи активной мощности, он снабжен статическими компенсаторами реактивноймощности, подключенными параллельно упомянутым конденсаторам. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ФРГ 9 2629407,кл. Н 02 Н 13/18 от 30;06.76,2. Заявка ФРГ 9 2614445,кл, Н 02 Н 7/12 от 03.04.76,3. ЕвреСаде Раий И;, Вове В 1 йаЯК, Н 1 дЬ-Егедаепсу ЬпЕ роюег сопчегв 1 оп."1 ЕГЕ Тгапвае 11 опв оп 1 пйцвВгуаррВ 1 саС 1 опв, т.13, М 5, 1977.