Устройство для регулирования мощности трехфазной нагрузки

(51) 5 Н 02 М 5/25 ОПИСА ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техникиПроизводственного обьединения "Электровыпрямитель"(56) Гельман М,В. и др, Тиристорные регуляторы переменного напряжения, М.: Энергия, 1975, с,31, рис.78,Авторское свидетельство СССРМ 1244113, кл, Н 02 М 5/00, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯМОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ(57) Изобретение относится к устройствамдля регулирования трехфазной мощности,например электропечей и различных элект 501617569 А ронагревателей с двухсекционным нагревательным элементом в каждой фазе. Цель изобретения - расширение регулировочных воэможностей и улучшение энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секций нагрузки. Устройство содержит три тиристорных ключа переменного тока на тиристорах 28 - 33 и ключи 7-27, С помощью ключей трехфаэная нагрузка, каждая фаза которой содержит две секции, подключается по одной из двенадцати симметричных схем, каждой из которых соответствует мощность, потребляемая из сети, Между соседними фиксированными ступенями потребления мощности осуществляется его плавное регулирование путем фазового регулирования напряжения, За счет увеличения числа ступеней мощности, при плавном регулировании ее потребления обеспечивается достижение поставленной цели, 3 ил.Изобретение относится к устройствам для регулирования трехфазной мощности, например электропечей и различных промышленных электронагревателей с двухсекционными нагревательными элементами в каждой фазе.Цель изобретения - расширение регулировочных возможностей и улучшение энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секций нагрузки,На фиг,1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства: на фиг.2 - таблица состояний ключей переменного тока и соответствующей им мощности; на фиг. 3 - схемы соединений секций нагрузок, соответствующие различным вариантам состояний ключей переменного .ока.Устройство (фиг.1) содержит секции 1-6 двухсекционных фазных нагрузок, ключи 7- 27 переменного тока и тиристоры 28 33. Последовательно включенные пары секций 1 и 2, 3 и 4, 5 и б фаз нагрузки соединены между собой в треугольник через ключи 13 - 21, формирующие три трехключевые группы, также соединенные глежду собой в треугольники, Начала и концы фазгых нагрузок из секций подключены через пары ключей 7 и 10, 8 и 11, 12 и 19 и встре.но-параллельно соединенные пары тиристоров 28 и 29, 32 и 33, 30 и 31 к выводам для подключения питающей сети А, С, В и соединены между собой через пары клгочей 24 и 25, 26 и 27, а точки соединения секций нагрузок подключены к свободным вершинам смежных по фазе ключевых треугольников, образованных парами ключей 17 и 20, 18 и 21, 16 и 19, которые соединены между собой через другую пару ключей 22 и 23.Устройство работает следующим образом.Переключение ключей 7 - 27 обеспечивает изменение структуры схемы со ступенчатым изменением нагрузок и подаваемых на них напряжений, а фазовое управление встречно-параллельными парами тиристоров 28 и 29, 32 и 33, 30 и 31 обеспечивает плавное регулирование напряжения и выделяемой в нагрузке мощности в пределах каждой ступени регулирования.Ступенчатое регулирование осуществляют в соответствии с приведенной на фиг.2 таблицей состояний ключей 7 - 27 для каждой из 12 возможных ступеней регулирования, каждой из которых соответствует одна из схем 34-45 (фиг.3) подключения секций нагрузок, Полный диапазон регулирования определяется максимальной и минимальной мощностями, выделяющимися в нагрузке, Максимальная мощность, вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 деляющаяся в нагрузке, соответствует случаю параллельного подключения софазных секций нагрузок 1 и 2, 3 и 4, 5 и б под полное линейное напрякение (состояние ключей 1 - фиг.2, схема 34). Ступень минимальной мощности соответствуе 1 подключению последовательно соединенных софазных секций нагрузки под фазное напряжение.Величина ступеней регулирования и их равномерность определяются выбором конкретных сопротивлений софазных секций нагрузки. При соотношении мощностей секций Р 1/Р 2 =-1,5 соотношение относительных мощностей в порядке их уменьшения 5:3.734,3:2.078:2 1.867 1 67:1. 38 1,2:1:0,67:0,4,Большое количество ступеней регулирования позволяе; более плавно регулировать глощность в тре,фазнои нагрузке с повышением коэффициента мощности во всем диапазоне, поскольку фазовое регулирование будет обеспечиваться с небольшими углами регулирования встречно-параллельных пар тиристоров в пределах каждой ступени, а в целом ряде случаев можно обойтись без фазового регулирования,Возгложны различные варианты предлагаемого устройства. Например, при достаточности ступенчатого регулирования встречно-параллельные пары тиристоров 28 33 могут отсугствовать, могут быть выполнены фазоуправляемыми на основе тех ке встречно-параллельных пар тиристоров, ключи 7-12, Сами клочи могуг быть выполнены в виде отдельных коммутируЮщих элементов, либо групповых двух- и трехполюсных простых и переключающих двухпозиционных комглутатороа (реле, конта кто ро в и т.д).Формула изобретения Устройство для регулирования мощности трехфазной нагрузки, каждая фаза которой выполнена в виде двух последовательно соединенных секций, содержащее три ключа переменного тока и три пары тиристоров, в каждой из которых анод одного тиристора соединен с катодом другого, а точка их соединения соединена с соответст; угощим выводом для подключения питагощей сети, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения регулировочных возможностей и улучшения энергетических показателей за счет увеличения числа ступеней регулирования без увеличения числа секции нагрузки, введено восемнадцать ключей переменного тока, свободные силовые выводы каждой пары тиристоров обьединены и через первый, второй и третий ключи переменного тока соединены с выводом для подключения начала нагрузки соответствугощей фазы. че 1617569реэ четвертый, пятый и шестой ключи переменного тока соединены с выводом для подключения конца нагрузки соответствующей фазы, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, 5 четырнадцатый и пятнадцатый ключи переменного тока образуют три тройки ключей, соединенных в треугольник, две иэ вершин которого подключены к выводу для подключения конца нагрузки соответствующей фа зы и к выводу для подключения начала нагрузки соседней фазы, а третья вершина треугольника соединена с точкой соединения секций нагрузки свободной фазы, кроме того, вывод для подключения начала 15 нагрузки первой фазы соединен через шестнадцатый ключ переменного тока с выводом для подключения начала негру,",ки вг;, рой фазы, который через семнадцатый ключ переменного тока соединен с выводом для подключения начала нагрузки третьей фд зы, вывод для подключения конца которой через восемнадцатый ключ переменного тока соединен с выводом для подключения конца нагрузки первой фазы, который через девятнадцатый ключ переменного тока соединен с выводом для подключения конца нагрузки второй фазы, при этом вывод для подключения общей точки секций нагрузки третьей фазы соединен с выводами для подключения общих точек секций нагрузки второй и третьей фаз через двадцатый и двадцать первый ключи переменного тока соответственно.1617569 г5 бСоставитель В,Руденскийактор М.Келемеш Техред М,Моргентал Корректор Т,Палий каз 4125 Тираж 494 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагари