Обратимый преобразователь напряжения

Обратимый преобразователь напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советскик

Социалистмческик

Республик (Ill 7363 1 3 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено24.05.77(21) 248927$/24 07 с присоединением заявки ¹

Н 02 К 7/68

Государственный комитет (2З) Приоритетно делам нзобретеннй н отнрытнй

ОпУбликовано 25.05,80. Бюллетень % 19 (>3) Й 621Д 4. . 682 (088.8)

Дата опубликования описания 30,05.80 (72) Автор изобретения

Челябинский политехнический институт имени Ленинского комсомо .а (71) Заявитель (54) ОБРАТИМЫЙ ПРЕОЕРАЗОВА1 ЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Обратимый преобразователь напряжения относится к силовой преобразовательной технике и может быть использован в любой отрасли народного хозяйства, где требуется как нереверсивное, так

5 и реверсивное преобразование переменного напряжения в постоянное. Он мож быть применен и для обратного преобразования постоянного напряжения в пере менно е.

I .

Известен двухмостовой двенадцатифазный некомпенсированный преобразователь, имеющий трансформатор со схемой соединения обмоток Y()/Yh который благодаря подключению одного выпрямительного моста ко вторичной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, е другого — ко вторичной обмотке, соединенной в треугольник, имеет хорошие гармс нические составы потребляемого из сети тока и выпрямленного напряжения, отвечающие двенадпатифазному, режиму преобразования fig. Однако как и всякий некомпенсированный преобразователь оц,;м т нпзкии саЬ Р что приводит ь истреблению преобразователем из сети большой величины реактивной мощности.

Известен также обратимый преобразователь напряжения, содержащий трансфор= к «тор с двумя трехфазными вторичньппобмотками, к каждой из которых подключен выпрямит ль, собранный на управля=-мых вентилях по трехфазной мостсвой схеме, и два компенсирующих устройства, состоящих каждый из трехфазно го реактора, зашунтированного конденса торной батареей $2). Указанный преобра=-ователь, принятый а качестве прототипа, имеет высокий Со Р (при необходимости мож т р1ботать даже с опережающим углом сдвига фаз), благодаря чему снижается потребление псеобразоваталам

p2QKTEEBEEoA мощности из сети (при otIppB жающем угле сдвига фаз обеспечивается даже генерирование ее в сеть).

Однако необходимость вьщеления двойной частоты напряжения на конденсаторах

Бель 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 обрати35 мом преобразователе напряжения, содержащем трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, к каждой из которых подключен выпрямитель, собранный на управляемых вентилях по тре.х40 фазной мостовой схеме, и два компенсирующих устройства, состоящих каждое из трехфазного реактора, зашунтированного конденсаторной батареей, одна из вторичных обмоток со дипека в звезду, другая — в треугольник, каждое из компенсирующих устройств подключено к одному из выпрямителей, причем егv реактор состоит из двух трехфазных обмоток, сдна из которых соединена в прямой

50 зигзаг и подключена началами к соответствующим анодом вентилей анодной группы выпрямителя, другая соединена в обратный зигзаг и подключена концами к соответствуюшил катодам вентилей катодной

55 группы выпрямителя, нулевые точки зигзагов образуют выходные выводы, а конденсаторная батарея разделена на две группы, одна из которых включена в анод30 з 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- 10 прямительного напряжения соответствуют лишь шестифазному преобразованию.

Известно, что шестифазный режим цреобразования не отвечает стандарту пс качеству электрической энергии и поэтому i5 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 осуществления компенсированного режима требуется нестандартный силовой тран- сформатор, что является весьма серьез- 25 ным препятствием при практическол< осуществлении компенсированного режима. кую, дру! ая — в к To, !!!5 к р i!I!i ве)!!I рямителя

На фиг. 1 представ !! ка схема обратимого преобразователя напряжения., представляю!!!его собой кереверсивкый двухмостовой двекадцатифазкый компенсированныйй преобразователь, ка фиг. 2— схема подобного реверсивного преобразоват еля.

Двухмостовой двекадцатифазный компенсированный преобразователь содержит трансформатор 1, два выпрямительных моста 2 и 3, два трехфазных двухобмоточных реактора 4 и 5 и две трехфазкьгх конденсаторных батареи 6 и 7.

Выпрямительные мосты 2 и 3 реверсивного преобразователя содержат комплекты вентилей прямого и обратного направления тока.

При работе нереверсивкого преобразователя токи вентилей выпрямительного моста 2, протекая по обмоткам трехфазного двухобмоточного реактора 4, наводят в каждом из его стержней магнитный поток двойкой частоты без постоянной составляющей.

Благодаря этому в обмотках, а следовательно, и на конденсаторной батарее 6 напряжения имеют частоту в два раза большую, чем частота сети. Эти напряжения, как и в обы!ных компенсированных преобразователях, трансформируясь в конгуры коммутации вентилей моста 2, обеспечивают искусствекную коммутацию этих в"..íòèëåé, благодаря которой выпрямительный мост 2 работает в зависимости от величины мощности конденсаторной батареи либо с меньшим потреблением реактивной мощности, либо с генерированием ее в сеть. Такие же процессы имеют место и в другой половине преобразователя с выпрямителькым мостом 3, реактором 5 и конденсаторной батареей 7. При отключении одного из мостов обеспечивается нормальная работа другого моста с сохранением двойкой частоты капряжения ка коммутирующих конденсаторах его.

В .реверсивном преобразователе (см фиг. 2) процессы протекают аналогично.

В одном интервале времени в выпрямительных мостах 2 и 3 работают вентили, проводящие ток в прямом направлении, Искусственная коммутация вентилей в мосте 2 осуществляется с помощью напряжения на конденсаторной батарее 6, а в мосте 3 — с помощью напряжения ка конденсаторной батарее 7. Снятием импул сов управления закрываются вентили прямого направления тока и после не73 обходимой паузы включаются в мостах

2 и 3 вентили обратного 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 изобретения

Обратимый преобразователь напряже ния, содержащий трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, к каждой из которых подключен выпрями30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог, информстандартэлектро

05.03.09-68. Выпрямительные агрегаты, рис. 1, с. 6.

2. Новые полупроводниковые преобра зовательные устройства. - Под ред.

Чиженко И. М. и др Киев, УкрНИИНТИ, 1970 г., с. 8, рис. 5б.

313 таль, собранный на управляемых вентилях по трехфазной мостовой схеме, и два компенсирующих устройства, состоящих каждое из трехфазного реактора, зашун5 тированного конденсаторной батареей

i о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с . целью улучшения гармонического состава токов и напряжений, обеспечения независимости работы каждого из мос тов в режиме работы с двойной частотой напряжения на конденсаторах с цельк упрощения, одна из вторичных обмоч ок соединена в звезду, другая — в треуголь ник каждое из компенсирующих устройств подключено к одному.из выпрямителей е йричем его реактор состоит из двух тпахфазных обмоток, одна из которых соедин на в прямой зигзаг и подключена началами к соответствующим анодам вентилей анодной группы выпрямителя, другая соединена в обратный зигзаг и подключена концами к соответствующим катодам 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 °