Трехфазный преобразователь напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 734863 Дополнительное к авт. свид 53/24-07 аявлено 08,12.77(21) 255 5 с присоединением заявки/72 0 Гооударствеииый комите 23) Приоритет СССРам иэобретеиий открытий етень,% 18 15.05.80 по Опубликовано 15.05.80, о Дата опубликования опнса 3) УДК 621 314 632(088 8) узыка 2) Автор изобретени ибирский энергетический инсти) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к технике преобразования переменного тока в постоянный и наоборот, а именно к силовым преобразователям с искусственной коммутацией, которые применяются в качестве силовых выпрямителей и инверторов, а также в качестве источников реактивной мощности.Известно, что обычные управляемые вентильные преобразователи (без искусственной коммутации) потребляют реактивную мощность, т. е. в трехфазной цепи преобразователя течет ток, отстающий от напряжения по фазе. Таким образом, уху,пшается сои% преобразователя. Для того, чтобы компенсировать эту реактивную мощность (улучшить СОМ ), прихо- дится в.сети, питающей преобразователи, устанавливать батареи конденсаторов или синхронные компенсаторы, Это так называемые традиционные способы компенсации реактивной мощности.Введением в схему преобразователя емкостей и индуктивностей можно добить ся не только улучшения ООМ, но даже такого режима, в котором преобразователь начинает выдавать реактивную мощность, т, е. в его трехфаэной цепи ток опережает по фазе напряжение. Таким образом, 5преобразователь с искусственной коммутацией может работать не только в качестве силового выпрямителя или инвертора (причем с высоким с 089), но и в качестве компенсатора реактивной мощности.Конденсаторы, введенные в схемупреобразования, работают иа повышенных частотах, вследствие чего более полно ис пользуется их емкость, Это дает выигрьпп в конденсаторной мощности в 5-4 раза (в зависимости от конкретной схемы и от удачности выбора параметров узла искусственной коммутации).Существует множество схем преобразователей с искусственной коммутацией, построенных как на базе нулевых, так и на базе мостовых схем преобразования.Наиболее близким к предпагаемомуизобретению является трехфазный преобРабота схем с искусственной коммутацией состоит в том, что введением всхему преобразователя емкостей и индуктивностей можно добиться такого режима,в котором преобразователь начинает выдавать реактивную мощность,Управляемые преобразователи, т. е.собранные на тиристорах, управляютсяпри помощи задержки отпирания очередно-го вентиля. Они потребляют значительнуюреактивную мощность, так как к половинному углу коммутации ( Я /2) добавляется угол задержки отпирания вентиля ссчто еще более сдвигает ток преобразователя в сторону отставания относительно егонапряжения по сравнению с неуправляемыми преобразователями.Всплески напрюКения на конденсаторах,включенных в схему преобразователя, выполняют роль дополнительного напряжения,которое, складываясь с напряжением трансформатора, позволяет отпереться очереному вентилю раньше Й,о . Для осущест вления колебания заряда в конденсаторес нужной частотой, последовательно сконденсатором в контур включается индуктивность,Для осуществления довольно глубокойкомпенсации, т. е. чтобы эффект искусственной коммутации достаточно хорошопроявился, необходимо поддерживать довольно большую амплитуду колебаний напряжения на конденсаторах, что вызываетперенапряжение на элементах преобразователя. Эффект искусственной коммутациипроявляется и при малых амплитудах колебаний, но, чем меньше амплитуда, темменьше аффект,Для снижения амплитуды тех всплесковнапряження на конденсаторе, которые помогают отпереться очередному вентилюраньше, параллельно обкладкам конденсатора включена цепь из диода и реактора,Диод срезает часть амплитуды колебаний, сохраняя частоту их, но весь процесс колебаний на конденсаторах несколько сдвигается в сторону опережения, чтопозволяет сохранить эффект искусственнойкоммутации. Амплитуду колебаний можнорегулировать величиной индуктивности реектора 7.Выбор рабочих параметров преобразова теля начинается с выбора частоты собственных колебаний контура, включающегоконденсатор 5 и реакторы 3 и 4 з 734863разователь напрюкения, содержащий трансъформатор с трехфаэными первичной и вторичной обмотками и выпрямитель, собранный на управляемых вентилях по мостовойсхеме, в каждой фазе которой вентилианодной и катодной групп соелинены" че-рез цепочку, состояшую из двух последовательно соединенных реакторов и зашунтированную конденсатором, причем об.щая точка реакторов подключена к соотг Оветствующему в ыводу вторичной обмотки.- Недостатком этого устройства с искусственной коммутацией является существование напряжений на элементахпреобразования, что снижает егонадежностьЦелью изобретения является повышение надежности.Цель достигается теМ, что в трехфаз Оный.преобразователь, напряжения, содержащий трансформатор с трехфазными первичной и вторичной обмотками и выпрямитель,собранный на управляемых вентилях намостовой схеме, в каждой фазе которойвентили анодной и катодной групп соединены через цепочку, состоящую из параллельно включенных конденсатора и реактора, средняя точка которого подключенак соответствующему выводу вторичнойобмотки трансформатора, введена дополнительная цепочка, включенная параллельноосновной цепочке и состоящая из последовательно включенных дополнительного ре-.актора и диода, включенного в прямом на- бправлении.На чертеже представлена схема преобразователя.Трехфазный преобразователь, напряжения содержит главные управляемые вен 4 Отилн (тиристоры )1, трансформатор 2,реакторы 3 и 4 (в каждой фазе), кондея-сатор 5 (в каждой фазе), диод 6 и дополнительный реактор 7 (в каждой фазе).Сопротивление трансформатора обозначено. 45через Х. Реакторы 3 и 4, представляющие собой половины одного и топо жереактора, но с встречным включением обмоток, имеют равные сопротивления, обозначенные Х р . Сопротивление дополнитель-фного реактора 7 обозначено через Хр,сопро.ивление конденсаторовГлавные вентили 1 и диод 6 ввпочают в себя группы тиристоров и диодов,соединенные в последовательно параллельные группы. Количество вентилей(тиристоров, диодов) в группе зависитот мощности и напряжения установки,734863 Составитель Л. Устинк Техред М. Петко КТираж П ор М. По дни дар ственног м изобретениква, Ж-ЗБ, Р 3035, Мос ор оду ула Проектная 4 Редактор В. ТрубченкЗаказ 2101/56:;-ы.,."," .-. - . - . -:ЦНИИПИ Госупо Юла11 филиал ППП Патент 783омитета ССи открытийшскаа наб.,