Трехфазный мостовой выпрямитель

(51)4 Н 02 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАУ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ р1 ЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ РОКОМ НА аучно-испо переным током мит рис, -22 аСССР5, 1984.ЫПРЯМИТЕЛЬк электроьэовано для(71) Московское отделениеследовательского институтадаче электроэнергии постоявысокого напряжения(57) Изобретения относитсятехнике и может быть испол еобразования переменного тока в пооянный. Цель изобретения " повьвпени КПД, Угол регулирования тиристоров выпрямителя изменяется фазосдвигающими блоками 7, 8, 9, 15, входные сигна лы которых образуются нелинейным преобразованием сигнала блока 12 задания напряжения в блоках 10, 11, 6 нелинейности. В случае превьппения выходным напряжением выпрямителя 663 максимальной величины среднего выпрямленного напряжения изменяется угол регулирования вентилей 1-6. При меньшей величине напряжения тиристоры 2 и 5 фазы С выводятся из работы, 1 з,п. ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для преобразования переменного тока в постоянный и обратно.Цель изобретения - повышение КПД за счет снижения потребления реактивной мощности.На фиг. 1 изображена схема выпрямителя; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения;,на фиг. 3"7 - диаграюе работы выпрямителя.Выпрямитель составлен из фаэных тиристоров 1-6, образующих трехфазный мост. К управляющим входам тирис торов 1-6 разных фаз подключены выходы фазосдвигающих блоков 7-9. Входы этих блоков через блоки 10 и 11 нелинейности соединены с выходом блока 12 задания напряжения.Кроме того, имеются нулевые тирис" торы 1 Э и 14, которые управляющим входом связаны с выходом четвертого фаэосдвигающего блока 15. Вход этого блока через третий блок 16 нелинейности связан с блоком 12 (фиг. 2).Выпрямитель работает следующим образом.Они предназначены для преобразования известным образом переменного тока сети (А, В, С) в постоянный ток и обратно. С целью изменения величины тока или напряжения угол регулирования тиристоров изменяется Фазосдвигающими блоками. 7-9 и 15 (фиг.2) в Функции управляющего сигнала на входе этих блоков, Эти сигналы образуются нелинейным преобразованием сигнала блока 12 в блоках 10, 11 и 16 (фиг.2).Устройства реализуют новые способы управления выпрямителем. Суть 40 такого управления (Фиг. 1) состоит в том, что, если требуемая величина напряжения на выходе выпрямителя превыщает 663 максимально возможной вели" чины среднего выпрямленного напряже ния, то изменяется угол регулирования всех шести вентилей. 1-6. При меньшей величине требуемого напряжения тиристоры 2 и 5 фазы С выводятся иэ работы и изменяется угол регулирования тиристоров 1, 3, 4 и 6 остав" шихся двух Фаз (А, В), т.е. выпрямитель переводится в режим одиофазного моста.Фаэосдвигающие блоки 7-9 предпола ; гаются выполненными с линейными характеристиками между входом и выхо" .дом, т.е. используется линейное опорное пилообразное напряжение при выполнении этих блоков по принципу вертикального управления. Поэтому для осуществления указанного управления блоки 10 и 11 преобразуют сигналы так, что сквозная характеристика (эа" висимость углов регулирования тиристоров от выходного сигнала блока 12) соответственно для каналов управле" ния приобретает вид кривых 17 для блока 10 и 18 для канала блока 11 (Фиг3).Фактически эти кривые являются характеристиками блоков нелинейности. На участке аб угол регулирования тиристоров 2 и 5 устанавливается близким к 180 , т.е. достигает положения, при котором эти тиристоры на работу выпрямителя фактически не влияют.Такой же режим работы этих тиристо" ров может достигаться и эапиранием импульсов управления, Это может осуществляться специальной схемой запи-. рания импульсов или же увеличением сигнала на входе блока 9 до величины, превышающей амплитуду опорного напряжения.На фиг, 4 приведены диаграммы зависимости относительной величины реактивной мощности ц от среднего .выходного напряжения 13 (относительная величина)Кривая 19 соответствует схеме фиг, 1.На обоих участках управления могут использоваться и специальные режимю управления; управление с эффек" том нулевого вентиля, двухкратное включение.Это позволяет получить еще больший выигрыш реактивной мощности.В варианте выполнения выпрямителя (фиг. 2) пока управляющий сигнал достаточно большой, такой что соответствующее ему напряжение на выходе выпрямителя превышает 383, устройство работает как,известное, Такой режим работы может быть как обычным симметричным, так и с участием в работе нулевых вентилей. Угол регулирования тиристоров 1-6 трех фаэ симметричен. На участке когда требуемое напряжение на выходе лежит в пределах от 38 до 663 возможно также управление с переходом в однофаэный режим (фиг, 1 и 2).При требуемой величине напряжения менее 38 две фазы (А, В) тиристоров 1, 2, 4 и 6 из работы выводятся, а выпрямитель переходит в одноФаэный режим работы, в котором участвуют тиристоры 2, 5, 13 н 14. Длядостижения такого. режима устанавливается начальный угол регулирования, равный- -30 , так как в трехфазной схеме начало отсчета угла регулирования (Ы=О) отсчитывается от точки пересечения Фазных напряжений, а в однофазном режиме - от перехода этими напряжениями через ноль.На фиг. 5 показана зависимость угла регулирования от сигнала У блока 12 управления. Кривая 20 соответствует каналу блока 10 нелинейности а кривая 21 - каналу блока 21. Кривая 22 относится к каналу нулевых вен" тилей 13 и 14 - блоку 16 нелинейности. Иежду точками а и б вентили 1, 3, 4 и б в работе выпрямителя не участвуют, будучи выведены из работы описанными способами за пределами точек в и г нулевые вентили могут быть выведены из работы или участвуют в работе с углами регулирования е/=-30, По указанной причине за пределами точек в и г характеристика 22 не показана.На фиг, 6 показаны аналогичные характеристики при использовании режи" ма работы с участием на обоих этапах управления при 11) 0,38 и 11 ( 0,38 нулевых вентилей в режиме шунтирующих вентилей, а на Фиг, 7 приведены диаграммы реактивной мощности: 23 - для предлагаемого управления и 24 - для обычного известного уцравления трехфазной схемой с нулевыми венти лями.Таким образом, предлагаемые схемы позволяют на отдельных этапах управлечия существенно снизить потребление реактивной мощности. Снижение пото ков реактивной мощности в сети ведет к снижению потерь энергии в ней, снижению колебаний напряжения сети,Формула изобретения 451. Трехфазный мостовой выпрямитель,содержащий силовой блок из трех парвентилей, соединенных по мостовойтрехфазной схеме, вход которого предназначен для подключения к питающейсети, а выход - к нагрузке, блок задания, три фазосдвигающих блока,выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих пар вен 55тилей входы первых фаз сдвигающихблоков объединены, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью повышения 14 ЛД путем снижения потребленияреактивной мощности, он снабжен двумя блоками нелинейности, причем выход блока задания соединен с входамипервых двух фазосдвигающих блоковчерез первый блок нелинейности, а свходом третьего фазосдвигающего блока через второй блок нелинейности,причем блоки нелинейности формируютследующие Функциональные зависимос"ти:) У, если УУУ 2,ых 1,2Т/ЗЛ У если УУ или У(У 1, Б если У,У(У 2 ,был ъ%/32 У, если У)У или У(У 11 где 11 - выходные напряжения соЬЫх 1,2,Эответствующих блоков нелинейности;У - входное напряжение блоканелинейности;- напряжение, запирающеесоответствующий фазосдвигающий блок;У, У - равны граничным выходнымнапряжениям блоков нели-нейности, при которыхЦдостигает максимально допустимое значениел(а кс2. Выпрямитель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен двумя дополнительными вентилями, третьим блоком нелинейности и четвертым фазосдвигающим блоком, причем выход блока задания соединен черев. последовательно включенные третий блок нелинейности и четвертый фаэосдвигающий блок с управляющими входа. ми дополнительных вентилей, которые включены между собой последовательно и параллельно нагрузке, общий вывод дополнительных вентилей предназначен для подключения к нулевому про" воду питающей сети, причем блоки нелинейности реализуют следующие функциональные зависимости: У, если У, УУ или У (У(У 2, ц/32 У, если УУ, или УУ,1 Б , если У (УУ,5 ЫК 1,2 1,1 ьапф если У (У У или У 4 Усу 3/ЗГ 2 У, если УУ или У(У 1; 3 У-Б,/6, если У(У(У ВЫх Ъ Ца если У) У или у.у3 У-Б /6 если У уу