Устройство для регулирования трехфазного напряжения

Устройство для регулирования трехфазного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ. РЕГУдаРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее трехфазный межфазный автотрансформатор , фазные обмотки которого 1С1ссО:ГЛ GATt;.;iiOТЕХ;1 . ЩМ10ТЁН. вьтолнены с отводами, и две группы выводов для пофазного подключения нагрузки, первая группа которьпс соединена с обмотками межфазного автотрансформатора, а вторая - с выводами для подключения трехфазной питающей сети, и шесть двунаправленных управляемых ключей, о тлйчающеесЯ тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, обмотки межфазного автотрансформатора соединены в звезду, причем начала обмоток подключены пофазно к первой группе выводов для подключения на§ грузки , а каждый отвод обмотки данной фазы через соответствующую пару (Л двунаправленных управляемых ключей соединен с началами двух других фазных обмоток межфазного автотрансформатора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ВП

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИБЛИОТЕК 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548634/24-07 (22) 08.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. ¹ 19 (72) В.В. Сарв, P.ß. Неудорф, И.Э. Ранне, Т.Ю. Саккос, Ю.Э. Сооярв и М.Я. Хансен (71) Институт термофизики и электрофизики АН Эстонской CCP (53) 621.316.722 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 951256, кл. С 05 F 1/20, 1982.

2; Авторское свидетельство СССР № 941964, кл. G 05 F 1/20, 1982.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3393 117/24-07, кл. G 05 F 1/20, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО gJISI, РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее трехфазный межфазный автотрансформатор, фазные обмотки которого

„Я0.„1094024 A

gag G 05 Р i/20; Н 02 M 5/257 выполнены с отводами, и две группы выводов для пофазного подключения нагрузки, первая группа которых соединена с обмотками межфазнога автотрансформатора, а вторая — с выводами для подключения трехфазной питающей сети, и шесть двунаправленных управляемых ключей, о тл И ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, обмотки межфазного автотрансформатора соединены в звезду, причем начала обмоток подключены пофазно к первой группе выводов для подключения нагрузки, а каждый отвод обмотки дан- 19 ной фазы через соответствующую пару двунаправленных управляемых ключей соединен с началами двух других фаз- . С" ных обмоток межфазного автотрансформатора.

1094024

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в качестве плавнорегулируемого источника переменного напряжения с близкой к синусоидальной формой входного и выходного токов.

Известно устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее трехфазный межфазный трансформатор с переключаемым коэффициентом трансформации E 1 3.

Недостатком устройства является относительно большая масса электромагнитного оборудования, вызванная необходимостью использования трансформатора для реализации междуфазной электромагнитной связи при сглажен-r ном регулировании.

Известно также устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее трехфазный межфазный автотрансформатор и управляемые двунаправленные ключи, соединенные с отводами обмоток автотрансформатора (2 3.

Недостатком устройства является большое количество отводов обмотки автотрансформатора, что усложняет схему и конструкцию устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению являстся устройство для регулирования трехфазного напряжения, содержащее трехфазный автотрансформатор, фазные обмотки которого выполнены с отвода-: ми, и две группы выводов для нофазного подключения нагрузки, первая группа которых соединена с обмотками межфазного автотрансформатора, а вторая — с выводами для подключения трехфаэной питающей сети, и шесть двунаправленных управляемых ключей ГЗ 7.

Недостатком известного устройства является увеличенная типовая мощность межфазного автотрансформатора и относительно высокое напряжение на ключах, что снижает надежность работы межфазного автотрансформатора.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования трехфазного напря>кения, со5

1О

55 держащем трехфазный межфазный автотрансформатор, фазные обмотки которого выполнены с отводами и две группы выводов для пофазного подключения нагрузки, первая группа которых соединена с обмотками межфаэного автотрансформатора, а вторая — с выводами для подключения трехфазной питающей сети, и шесть двунаправленных управляемых ключей, обмотки межфазного автотрансформатора соединены в звезду, причем начала обмоток непосредственно подключены пофазно к первой группе выводов для подключения нагрузки, а каждый отвод обмотки данной фазы через соответствующую пару двунаправленных управляемых ключей соединен с началами двух других фазных обмоток межфазного автотрансформатора.

На чертеже представлена функцио, нальная схема устройства для регулирования трехфазного напряжения.

Устройство содержит трехфазную . нагрузку 1, ключевой коммутатор 2, межфазный автотрансформатор 3, выполненный на одном трехстержневом сердечнике с обмотками, соединенными в звезду и имеющими отводы, первую группу выводов 4-6 для пофазного подключения нагрузки 1, соединенных непосредственно с началами фазных обмоток автотрансформатора

3, вторую группу выводов 7-9 для подключения трехфазной питающей сети к нагрузке 1, При этом фазные обмотки автотрансформатора 3 выполнены с отводами

10-12 (в общем случае m/× отводами, где m — пульсность схемы) и имеют нулевой вывод 13, а ключевой коммутатор 2 выполнен в виде встречнопараллельно включенных тиристоров

14-25 (в общем случае m тиристоров), образующих соответствующие двунаправленные управляемые ключи.

Устройство работает следующим образом.

В каждый момент времени во включенном состоянии находится один тиристор ключевого коммутатора 2 и соответственно через этот тиристор потенциалы начала одной фазной обмотки и отвода другой фазной обмотки уравниваются. Так как концы всех фазных обмоток присоединены к нулевому выводу 13, то в резуль3 10940 тате включения любого из тиристоров часть одной фаэной обмотки соединяется параллельно другой фазной обмотке. Соответственно напряжения на параллельно соединенных частях обмоток являются равными, а напряжения фаэных обмоток "- взаимозависящими, причем отношение напряжений двух фазных обмоток определяется относительным числом витков части фаэной обмотки от конца до отвода, Так как из-эа применения одного трехстержневого сердечника сумма мгновенных значений магнитных потоков, а следовательно,и сумма трехфазных напряжений обмоток равна нулю, то заданное отношение двух фазных напряжений автотрансформатора 3 определяет и их величину относительно третьего 20 фазного напряжения автотрансформатора 3. Таким образом, выбором мес" торасположения отводов (т.е. относительного числа витков части фаэной обмотки от конца до отвода) можно влиять на отношение фазных напряжений обмоток автотрансформа;тора 3, а следовательно, и на отношения фазных напряжений нагрузки 1.

Изменяя в течение каждого периода питания отношения фазных напряжений межфазного автотрансформатора 3 и . нагрузки 1.с определенной после- довательностью, можно приблизить форму фазных напряжений, а соответственно и фазных токов нагрузки к синусоидальной. Регулирование величины токов и напряжений нагрузки достигается, как и в известных схемах фазового регулирования, измене- 4О нием сдвига фазы включения тиристоров относительно напряжения питания.

Для обеспечения этого относительное число витков части фаэной обмотки от конца до отвода обмотки должно быть выбрано равным 0,366.

В этом случае векторы анодных напряжений тиристоров (в запертом состоянии всех тиристоров) образуют симметричную 12.-фаэную систему.

В общем случае m-пульсной схемы месторасположения отводов фаэных обмоток автотрансформатора определяются их условия, что векторы анод-. ных напряжений тиристоров образуют симметричную m-фазную систему.

Положительными свойствами предлагаемого устройства по сравнению с известным являются повышение надежности работы ключей в результате уменьшения максимального напряжения на них, а также улучшение массогабаритных показателей автотрансформатора в связи с уменьшением его типовой мощности в результате уменьшения искаженности тОков в обмотках автотрансформатора.

Максимальное напряжение на ключах в известном устройстве равно или близко линейному напряжению питания, а в предлагаемом — всегда ,меньше, в 12-пульсной схеме, например, в 1,3 раза меньше линейного напряжения.

Уменьшение типовой мощности предлагаемого автотрансформатора по сравнению с известным в условиях одинаковой формы тока, например в случае 12-пульсной схеме, равно 11К, что является результатом уменьшения искаженности и соответственно относительного действующего значения токов в обмотках автотрансфор25 матора

В 12-пульсной схеме (фиг. 1) ти" 45 ристоры 14-25 отпираются в последовательности 23-17-18-24-15-21-22"

-16-19-25-14-20, что соответству" ет фазовой последовательности напряжений на тиристорах и поэтому обес- 5п печивает симметричный режим работы устройства.

24 4

Н целях исключения иэ напряже ния и тока нагрузки высших гармоник ниже 11-й между абсолютными величинами максимального, среднего и минимального мгновенных значений фазных напряжений как автотрансформатора 3, так и нагрузки 1 должно существовать отношение

cos 15 :cos 45 :cos 75 =1:0,732:0,268.

1094024

Составитель Д. Фуфрыгин

Техред Т.Дубинчак Корректор 0. Тигор, Редактор А. Шандор

Филиал ЛПП "Патент", r. Ужт ород, ул. Проектная,4

Заказ 3421/38 Тираж 842

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 (