Обратимый преобразователь напряжения

ОП ИСАйй Е ИЗОБРЕТЕН ЙЯ Союз СоветскикСоциалистмческикРеспублик(23) Приоритет- Опубликован но делам нзобретенн н открытий 05,80, Бюллетень % 19Йтх 621,-314. 632 (088.8)(72) Автор изобретения елябинский политехнический институт имени Ленинскокомсомо,а(71) Заявите 4) ОБРАТИМЫЙ ПРЕОЕРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИ Обрат имь б ователь напряжей преобразовател сило ожет ния относится ной технике и в любой отрвсл где требуется и реверсивное ггь использов йст ародног реверсивное, так зование перемен стоянное. Он мож обратного преобнапряжения в и акреоб я в по и сцепяоянног ного на ьггь примеазования еменно рыдван ения двоьОднако необходимост ной частоты напряженияконденсат Известен двухмостовой двенадцатифв ный некомпенсироввнный преобразователь имеющий трансформатор со схемой соединения обмоток У(ь)/УЬ, который благодаря подключению одного выпрямитель- ного моста ко вторичной обмотке транс форматора, соединенной в звезду, в дру гого - ко вторичной обмотке, соединенной в треугольник, имеет хорошие гарм нические составы потребляемого из сет тока и выпрямленного напряжения, отвечакнцие двенвлцатифазному, режиму преобразования (Ц, Однако как и всякий некомпенсированный преобразователь оц им ет низкий , Ь Р что приводит кпстребленпю преобразователем из сетибольшой величины реактивной мощности,Известен также обратимый преобразователь напряжения, содержащий трансфор.- 5матор с двумя трехфазнымц вторичнымцобмотками, к каждой из которых подключен выпрямитдль, собранный на управляемых вентилях по трехфазной мостсвой схеме, и двв компенсирующих устройства, состоящих каждый из трехфазного реактора, зашунтированного конденсаторной батареей 2. Указанный преобразователь, принятый а качестве прототипа,имеет высокий СОР (при необходимости можят р 1 ботать даже с оперджающим углом сдвига фаз), благодаря чемуснижается потребление преобразователемреактивной мощности из сети (при оперещщщ 20 жающем угле сдвига фаз обеспечиваетсядаже генерирование ее в сеть).Йель изобретения - улучшение гармонического состава токов и напряжений,обеспечение независимости работы каждого из мостов в режиме работы с двойной частотой напряжения на конденсаторах и упрощение преобразователя,Это достигается тем, что в обрати 35мом преобразователе напряжения, содержащем трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, к каждойиз которых подключен выпрямитель, собранный на управляемых вентилях по трех 40фазной мостовой схеме, и два комп.енсирующих устройства, состояших каждоеиз трехфазного реактора, зашунтировацного конденсаторной батареей сдна извторичных обмоток со .пицена в звезду,другая - в треугольник, каждое цз компенсирующих устройств подключено кодному из выпрямит елей, прич ем егореактор состоит из двух трехфазных обмоток, сдна из которых соединена в прямой50зигзаг и подключена началами к соответствующим анодом вентилей аноднсй группывыпрямителя, другая соединена в обратный зигзаг и подключена концами к соответствующим катодам вентилей катодной55группы выпрямителя, нулевые точки;зигзагов образуют выходные выводы, а конденсаторная батарея разделена на двегруппы, одна цз которых включена в анод 30 3 7363 с целью повышения эффективности их использования в прототипе приводит к необходимости наличия у трансформатора вторичных обмоток, соединенных в прямую и обратную звезды. А это неизбежно сопровождается тем, что прототип при наличии двух выпрямительных мостов обеспечивает лишь шестифазный режим преобразования, т. е. гармонические составы потребляемого из сети тока и вью прямительного напряжения соответствук)т лишь шестифазному преобразованию. Известно, что цестифазный режим цреобразования не отвечает стандарту пс качеству электрической энергии и поэтому 15 использование прототипа для мощных потребителей затруднительно. Кроме того, нормальная работа прототипа с двойной частотой напряжения на конденсаторах обеспечивается лишь при работе обоих 20 выпрямительных мостов. К недостаткам прототипа следует отнести и то, что для осуц 1 ествления компенсированного режима требуется нестандартный силовой тран- сформатор, что является весьма серьез ным препятствием при практическом осуществлении компенсированного режима. цую, дуая - в катс,ц)ук) 1)ць Вь)ямителя,На фцг. 1 представэца схема обратимого преобразователя цапряжецця, представляюцего собой нереверсцвцый двухмостовой дкецадцатифазный компенсированныйй преобразователь, ца фиг. 2 -схема подобного реверсивного пресбразоват еля,Двухмсстовой двецадцатифазный ксмпенсироваеьчый преобразователь содержит трансформатор Х, два выпрямительных моста 2 и 3, два трехфазных авухсбмстсчных реактора 4 и 5 и две трехфазцых конденсаторных батареи 6 и 7.Выпрямительные мосты 2 и 3 реверсивного преобразователя содержат комплектывентилей прямого и обратного направления тскг.При работе нереверсивного преобразователя токи вентилей выпрямительногомоста 2, протекая по обмоткам трехфазного двухобмоточного реактора 4, наводят в каждом из его стержней магнитныйпоток двойкой частоты без постояннойсоставляющей.Благодаря этому в обмотках, а следовательно, и на конденсаторной батарее 6напряжения имеют частоту в два разабольшую, чем частота сети, Эти напряжения, как и в обычных компенсированныхпреобразователях, трансформируясь в конгуры коммутации вентилей моста 2, обеспечивают искусственную коммутацию этихвентилей, благодаря которой выпрямительный мост 2 работает в зависимости отвеличины мощности конденсаторной батареи либо с меньшим потреблением реактивной мощности, либо с генерированием еев сеть. Такие же процессы имеют местои в другой половине преобразователя свыпрямительць)м мостом 3, реактором 5и конденсаторной батареей 7. При отключении одного из мостов обеспечиваетсянормальная работа другого моста с сохранением двойной частоты напряжения накоммутирующих конденсаторах его.В реверсивном преобразователе (смфиг. 2) процессы протекают аналогично.В одном интервале времени в выпрямительных мостах 2 и 3 работают вентили, проводящие ток в прямом направлении,Искусственная коммутация вентилей вмосте 2 осуществляется с помощью напряжения на конденсаторной батарее 6, а вмосте 3 - с помощью напряжения на конденсаторной батарее 7. Снятием импулсов управления закрываются вентилипрямого направления тока и после не 73 обходимой паузы включаются в мостах 2 и 3 вентили обратнЬго направления тока. Искусственная коммутация вентилей обратного направления тока,осушест вляется с помощью напряжений на тех же конденсаторных батареях 6 и 7.Включение в каждый выпрямительный мост самостоятельных компенсирующих устройств, как описано выше, и подклк- чение одного из мостов ко вторичной обмотке силового трансформатора, соединенной в звезду, а другого моста - ко вторичной обмотке, соединенной в треугольник, выгодно отличает предлагаемый двухмостовой двенадцатифазный компенсированный преобразователь от прототипа, так как снижается доля высших гармоник в потребляемом преобразователем из сети тока и в выпрямленном напряжении, перевод в компенсированный режим с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах осуществляется с использованием трансформатора типового исполнения. Таким образом появляется возможность сохранить нормальную работу с двойной частотой напряжения на конденсаторах одного из выпрямительных мостов преобразователя при отключении другого моста,формула изобретенияОбратимый преобразователь напряжения, содержащий трансформатор с двумятрехфазными вторичными обмотками, ккаждой из которых подключен выпрями 30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Каталог, информстандартэлектро05.03.09-68. Выпрямительные агрегаты", рис. 1, с. 6.2. Новые полупроводниковые преобразовательные устройства. - Под ред.Чиженко И. М. и др, Киев, УкрНИИНТИ,1970 г., с. 8, рис.бб. 313таль, собранный на управляемых вентиляхпо трехфазной мостовой схеме, и двакомпенсирующих устройства, состоящихкаждое из трехфазного реактора, зайунтированного конденсаторной батареей4о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с,целью улучшения гармонического состава токов и напряжений, обеспечениянезависимости работы каждого из мос-тов в режиме работы с двойной частотой напряжения на конденсаторах с целькупрощения, одна из вторичных обмолвоксоединена в звезду, другая - в треуголь- ник каждое из компенсирующих устройств 15 подключено к одному из выпрямителейфбуричем его реактор состоит из двух тпахфазных обмоток, одна из которых соединена в прямой зигзаг и подключенаначалами к соответствующим анодамвентилей анодной группы выпрямителя,другая соединена в обратный зигзаг иподключена концами к соответствующимкатодам вентилей катодной группы выпрямителя, нулевые точки зигзагов образуют выходные выводы, а конденсаторная батарея разделена на две группы,одна из которых включена в анодную,другая - в катодную группы выпрямителя