Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением

.Стученков и Г.3.1"ир содержащее регу постоянного напрности с мостовы яжеция равнои пол ги выпрямителями,че- иальОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТОСФИЛЬТРА ЗНАКОПЕР 88.8)нидетельстно СССР 03 С 3/68, 1982.идетельство СССР 03 С 3/38, 1982.ТВО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЕ 11 ЕННЬЮ НАПРЯЖЕНИЕМ, ируемые источники Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электроильтров высоким напряжением различной полярности.1 ель изобретения - повышение коэффициента использования установленной мощности и расширение функциональных возможностей устройства знакопеременного питания промышленных электро- фильтров.На фиг.1 приведена структурная схема устройства с двумя регулируемыми источниками постоянного высокого напряжения: ца фиг,2 - схема устройства знакоперемеццого питания с общим питающим трансформатором; на фиг.3 диаграмма напряжений в силовой цепи устройства; ца фиг.4 - семейство Я 0152683 высоковольтные коммутаторы с блокамиуправления, включенные между полюсамгвыпрямителей и коронирующими электродами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения коэффициентаиспользования установленной мощностии расширения ункциональцых возможностей за счет управления переходными процессами, оцо содержит дополнительно импульсные трансформаторыи модуляторы, при этом первичныеобмотки трансгггорматорон подключенык модуляторам, а вторичные - к нысоковольтныи коммутаторам и коронирующим электродам, а вг,гсоковольтныекоммутаторы выполнены ца электроннолучевых вентилях и соединены по схеме мцогоплечевого моста. вольт-аиперных характеристик (ВАХ) электронно-лученого коммутатора; на фиг.5 - семейство вольт-амперных характеристик устройства питания и фильтра; на фиг.6 - структурная схема блока управления электронно-лу ного вентиля; на фиг.7 - приницип ная схема модулятора.Устройство содержит регулируемые источники 1 и 2 постоянного высокого напряжения разной полярности, в состав которых входит сетевой тиристорный регулятор 3, преобразовательный трансформатор 4, ныпрямительный мост 5Между отрицательным полюсом 6 пе ого источника и положительным полю ом 7 второго включен коммутациоццымост 8, собранный на электронно-лучевых вентилях 9-12. Диагональ моста 13 гальванически разделена и подключена к коронирующим электродам 14 электрофильтров 15, Импульсные трансформаторы 16 содержат первичные обмотки 17, подключенные к модуляторам 18, и вторичные обмотки 19, включенные последовательно в каждое плечо 10 20 коммутационного моста.Блоки 21 управления соединены с катодом 22 и управляющим электродом 23 каждого электронно-лучевого вентиля. Управляющие входы блоков 24 и 25 управления связаны с программным устроцством 26 (фиг.2), которое выводами 27 и 28 подключено к датчикам 29 и 30 тока, а выводом 31 к делителю 32 напряжения20Блок управления содержит подмодуляторы 33 и 34 (фиг.6), первый из которых собран на основе электронной лампы, включенной последовательно в цепь управляющего электрода вентиля, 25 а второй на основе лампы, включенной параллельно между управляющим электродом и катодом, причем обе лампи работают в противофазе, В состав блока управления входит блок 35 разделительных трансформаторов, непосредственно связанный с программным устройством. Модуляторные лампы 36 и 37 содержат управляющую и экранную сетки 38 и 39, подключенные к формирователю 40 им 35 пульсов, анод 41 и катод 42, Формирователь импульсов и выпрямитель 43 связаны выводами 44 и 45 с блоком разделительных трансформаторов, Для гальванического разделения цепей мо жет использоваться также и световойканал.Структурная схема модулятора, питающего импульсные трансформаторы,45входящие в состав плеч коммутирующего моста, приведена на фиг,7. Зарядный источник 46 (например, блок трансформатор-выпрямитель) через зарядный дроссель 47 и диод 48 подключен к формирующей линии 49. Ком ггутируюг;пй тиристор 50 угравляется формирователем 51, свлзапыг выходом 52 с програг 1 г 1 пым устройством. лектроАильтры заземлены в точках 53, а мостовые выпрямители в точках 54.Устройство работает следующимобразом. В исходном состоянии электроннолучевые вентили 9-12 и тиристоры 50 модулягоров 18 заперты.Устройство выводится плавно на ногп 1 нальпый режим холостого хода с по. мощью сетевых тиристорных регуляторов 3, По дос гижении заданного уровня напряжения выпрямителей 5 программное устройство 26 ыдает сигналы на блоки 21 управления электронно-лучевых вентилей. При этом происходит отпирание разнополярных вентилей (например, 9 и 10 или 11 и 12) много- плечевого коммутационного моста 8.Как видно из диаграммы фиг.3, в интервале времени 0 - , после открытия разпополярных вентилей происходит одновременный заряд собственных емкостей электрофильтров 15, по- ключенных коронирующими электродами 14 между расщепленными диагоналями моста 13 и землей 53. В момент времени с коммутационный мост выводится на заданный режим и включаются тиристорные коммутаторы 50, на выходе модуляторов 18 формируются импульсы заданной длительности, амплитуды и скважности, которые с помощью разделительных игп;льсных трансформаторов 16 сумгируются с напряжением выпрямителе;:; 5. :; момент времени начинается злпирание электронно в лучевых вентилей 9 и 1 О и отпирание вентилей 11 и 12. В коммутационных интервйлО: , иосуществляется перевод тока в плечах коммутационного места с постоянной времени, определяемой индуктивностью контура и ем-. костью электрофильтров. Перезаряд емкостей электрофильтров происходит в режиме с рекуперацией энергии по контурам, содержащим вторичные сбмотки 19 импульсных транс.1 орматоров, вентили 9 - 12, выпрямительныемосты 5. "-нергия винтер- валах ьакапливается в инпуктивных зве ньях (обгготка 19), В момент времени, ссответствующий , /2, когда ток максимален, емкость электрофильтра полност.,ю разрежена и затем происходит ее заряд до нагряжения обратной полярности. В режиме стабилизации тока перезарядка электронно-лучевым вентилем возможно появление интервалакогда 1; сопят; с 1; /с 1=0 (фиг.3 в,г), т,е. реализуется гибкое управление переходным процессом в цепи, исключающее возможность появления перенапряжений или сверхтоков.На фиг.3 для временных диаграмм напряжения приняты следующие обозначения: а - диаграмма напряжений Ц, = =Г(с) на катодах вентилей 9 и 115 подключенных к положительному полюсу 7 устройства; б - диаграмма напряжений=Г(Т) на анодах вентилей 10 и 12, подключенных к отрицательному полюсу 6; в и г -. П - полное знакопеременное напряжение на коронирующих электродах электрофильтров, подключенных к диагоналям коммутационного моста, и токи , протекающие через индуктивные звенья плеч в интервалах перезаряда емкостей фильтров; д и е - модулирующее напряжение Н ,= =Й и 0, =Е(с), которое с помощью импульсных трансформаторов суммируется с напряжением П,=й(Т) и . =Е, 20Работа устройства н коммутационных интервалах (причем 7,= , ) обеспечивается благодаря характеру вольтамперных характеристик электроннолучевых вентилей 9-1225 На Фиг.4 показан вид ВАХ вентилей, где приняты обозначения 1 д - анодный ток вентиля (в амперах), 404 - падение напряжения (н безразмерных еди ницах) Б ) 0 )Б - напряжение уп 12у у Уравляющего электрода. В импульсном режиме работы прибор автоматически обеспечивает стабилизацию анолного тока, обеспечивая рассеяние избыточной энергии на аноде с большой по 35 верхностью. Поэтому нид вольт-амперных характеристик устройства в целом в интервалах вентильной коммутации соединяет преимущества режимов нсточ ника напряжения и источника тока.На фиг.5 показаны ВАХ устройства 1,= Г(Б) и ВАХ электрофильтра 1 з=Г( ) н интервалах . Б момент временис С ( Т(ва фиг.3) устройствп питания функционирует н режиме источника напряжения, когла номин,чльное рабочее напряжение близко к напряжению холостого хода (за вычетом потерь в выпрямителе и электронно-лучевом вентиле).В интервале С ( г 1 устройство питания автоматически перенолится в режим источника тока (автоматизм обеспечивается самим принципом работы высоковольтного электроннолучевого вентиля как прибора с глубоким торможением электронного потока, зависящего от потенциала управляющего электрода. Упрощенная структура блока 21 управления с вентилями 9-12 (Лиг,6) соответствует самому простому - ключевому режиму работы прибора, когда на его упранляющем электроде формируются разнополярные импульсы напряжения. Вентили 9-12 одновременно обеспечивают функции защиты силовой цепи питания при возникновении искровых и луговых разрядов н электрофильтре. При этом защита реализуется как по сигналам от датчиков тока 29 и 30 и напряжения 32, так и автоматически за счет характера ВАХ самого прибора. Коммутационный мост собирается на основе нентилей, рассчитанных на двойное напряжение источника постоянного напряжения. В частности, может быть использован электронно-лучевой вентиль типа ЭЛВ 1/150. Этот тип ЭЛВ позволяет коммутировать ток 1 А при напряжении 150 кВ. Прямое падение напряжения вентиля, анод которого выполнен в виде цилиндра фарадея, не превышает 1 кВ при общем КПЛ порялка 9871526832 иг. 7 агориь Составитель В.Р П 1едактор Е.Папп Техред М,Ходанич Корректор Н.КоролПроизводственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, у арина, 1 Заказ 7442/13 Тираж 498 ПодписноеВНИИ 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 КНТ СССР113035 Москв, Ж, Раушская наб., д, 4/5