Реверсивный компенсированный преобразо-ватель постоянного toka c раздельнымуправлением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 170979 (21) 2815962/24-07с присоединением заявки Ио(51)М, Кл, Н 02 М 7/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 621.314,5038.8) Дата опубликования описания 1506.81(72) Автор изобретения Ю.И. Хохлов Челябинский политехнический институтим. Ленинского Комсомола(54) РЕВЕРСИВНЫЙ КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО. ТОКА С РАЗДЕЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМИзобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть использовано в электролизе, вэлектроприводе или других отрасляхнародного хозяйства, где требуетсяреверсивное преобразование переменного тока в постоянный.Известен некомпенсированный преобразователь с раздельным управлением прямым и обратным вентильнымимостами. Данный преобразователь,содержащий трансформатор, а такжепрямой и обратный комплекты вентилей обеспечивает любую токограммупри реверсивном питании потребителявыпрямленным током 1),Недостатком его является невысокий коэффициент мощности. Кроме того, желательно повышение устойчивости работы преобразователя в инвертном режиме, поскольку срыв инвертирования можетпривести к тяжелойав арии,Известен нереверсивный компенсированный преобразователь с однократной частотой напряжения на конденсаторах, содержащий трехфазный силовойтрансформатор, каждая Фаза вторичнойобмотки которого через конденсаторподключена к соответствующей Фазе трехфазного выпрямительного моста,имеющий высокий коэффициент мощности 2 .Наиболее близким к предложенномуявляется реверсивный компенсированный преобразователь постоянного токас раздельным управлением, состоящийиз и-фаэного питающего трансформатора с первичной и вторичной обмотками,прямого и обратного и-фазных вентильных мостов, соединенных по выходу параллельно,йричем каждая фаза прямоговентильного моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора через15 конденсатор.Цель изобретения - повышение устойчивости работы преобразователяв инверторном режиме при оптимальной.степени компенсации реактивной мощ 20 ности в выпрямительном режиме работы.Поставленная цель достигаетсятем, что каждая фаза обратного вентильного моста подключена к соответствующей питающей фазе мостапрямого тока через дополнительновведенный конденсатор,На чертеже представлен трехфазный преобразователь.Преобразователь содержит трех 30 фазный трансформатор 1, трехфазный35 40 Формула изобретения 50 55 60 выпрямительный мост 2 одного направления тока, трехфазный выпрямительный мост 3 другого направления тока,основную трехфазную конденсаторнуюбатарею 4 и дополнительную конденсаторную батарею 5.Работапреобразователя осуществляется следующим образом,В период времени, когда нагрузка питается выпрямленным током одного направления, работают в выпрямительном или инверторном режиме мост2 и конденсаторная батарея 4, Импульсы управления на мост 3 не подаются,вентили этого моста не проводят тока.Поэтому напряжения на всех фазахконденсаторной батареи. 5 равны нулю.Напряжения на фазах конденсаторнойбатареи 4 отличны от нуля, так каквентили моста 2 проводят ток. Этинапряжения, изменяясь с однократнойчастотой, т.е, частотой напряжения,приложенного к первичной обмоткетрансформатора 1, входят в контурыкоммутации вентилей моста 2 и осуществляют их искусственную коммутацию. Для питания нагрузки токомдругого направления система импульсно-фазового управления снижает токмоста 2 до нуля. При этом напряженияна всех фазах конденсаторной бата-.реи 4 также снижаются до нуля. Затем после необходимой паузы подаются импульсы управления на мост 3,работа которого осуществляется винверторном (если мост 2 работал ввыпрямительном режиме) или выпрямительном режиме (если мост 2 работалв инвертном режиме). Нагрузка начинает обтекаться током другогонаправления. Искуственную коммутацию вентилей моста 3 осуществляютобе конденсаторные батареи 4 и 5,напряжение на которых и в данномслучае изменяется с однократной частотой. Далее система импульснофазового управления моста 3 снижаетток до нуля, напряжения на конденсаторных батареях 4 и 5 также становится равным нулю, снимаются импульсы управления с моста 3 и после необходимой бестоковой паузы подаютсяимпульсы на мост 2. С помощью импульсно-фазового управления моста2 устанавливается необходимый токпротивоположного направления и т.д.Как мост 2, так и мост 3 работаетс искусственной коммутацией вентиле,а следовательно, с достаточно высоким коэффициентом мощности.В известном нереверсивном компенсированном преобразователе с однократной частотой напряжения наконденсаторах выбором соответствующей величины емкости конденсаторовможно добиться либо оптимальнойстепени компенсации реактивной мошности, либо оптимальной повышеннойустойчивости преобразователя в инверторном режиме при изменениях напряжения в системе переменного токаи при изменениях тока нагрузки,Указанные выше два свойства преобразователя (оптимальная компенсация и оптимальная повышенная устойчивость) имеют место при различныхвеличинах емкости конденсаторнойбатареи, В реверсивном преобразователе мост, работающий в выпрямительном режиме находится в работе значительно. более продолжительно, чеммост , работающий в инверторном режиме. Например, в реверсивном электролизе время работы моста, осуществляющего выпрямительный режим, в десятки 15 раз превышает время работы моста,осуШествляюцего инверторный режим.В таком случае целесообразно обеспечивать оптимальную компенсацию реактивной мощности при работе моста, 20 осуществляющего выпрямительный режим. Емкость конденсаторной батареиэтого моста следует выбрать из условия оптимальной компенсации реактивной мощности, исходя из конкретных условий работы преобразователя.Учитывая серьезность аварии, возникающей при срыве работы инвертора,а также весьма непродолжительноевремя инверторного режима, емкостьконденсаторной батареи моста, осущ ствляющего инверторный режим, следует выбрать из оптимальной повышеннойустойчивости работы его. В этом случае за счет некоторого снижения степени компенсации реактивной мощности обеспечивается высокая надежность работы преобразователя в инверторном режиме.Включение конденсаторных батарей в предложенный преобразователь обеспечивает различные величины емкостей конденсаторов, осуществляющих искусственную коммутацию вентилей в мостах разного направления тока Реверсивный компенсированный преобразователь постоянного тока с раздельным управлением, состоящий из п-фазного питающего трансформатора с первичной и вторичной обмотками, прямого и обратного и-фазных вентильных мостов, соединенных по выходу параллельно, причем каждая фаза прямого вентильного моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора чеРез конденсатор, о т л ич а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения устойчивости работы преобразователя в инверторном режиме при оптимальной степени компенсации реактивной мощности в выпрямительном режиме, каждая фаза обратного вентильного моста подключена к соответствующей питающей фазе прямого838960 преобразователями. М., Энергия, 1973, с. 10, рис. 1-1.2. Нейман Л.Р. и др, Электропередача постоянного тока как элемент энергетических систем. М-Л.,АН СССР, 1962, с. 127, рис. 28. Составитель Е. ДорошинТехред Ж;Кастелевич Коррект е едактор М. Хом Тираж 730. ВНИИПИ Государственного ком по делаМ изобретений и от 035, Москва, Ж, Раушскаяаказ 4468 г,. Ужг ул. Проектная Пат филиал вентильного моста через введенный дополнительный конденсатор.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Барский В.А. Раздельное управление реверсивными тиристорйыми Подписноетета СССРрытийнаб., д, 4/54