Статический обратимый преобразователь

Патент 775842

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ()775842

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 15.1278 (21) 2696365/24-07 (51)М К 3

H 02 N 5/27

Н 02 N 7/757 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301р8р Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 301080 (>>) УА 621. 314..27(088.8) В;;T;- t ф 1 т . з 1. р пр, (72) Авторы изобретения

Л. Н. Седов, Л. Я. Раскин и A. Ф. Суров (71) Заявитель (54 ) СТАТИЧЕСКИЙ OBPATHMHA ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано, в частности, в системах гарантированного электроснабжения. 5

Известны схемы преобразователей постоянного тока в переменный (1) и переменного тока в постоянный или переменный (2),содержащее промежуточное звено повышенной частоты, 10 что позволяет значительно снизить массу и габариты силового трансформатора. Эти преобразователи могут работать при любом направлении передачи активной мощности, т.е. являются обратимыми.

Недостатком известных решений является дополнительная загрузка элементов схемы, в частности, сило вого трансформатора, токами реактивной20 составляющей мощности, что приводит к увеличению его установленной мощности. Циркуляция реактивной мощности обусловлена как наличием реактивной нагрузки, так и работой вен- 25 тилей в зарегулированйом режиме для обеспечения формы кривой и регулирования напряжения преобразователя.

Регулирование преобразователей путем изменения угла управления вен- 30

? тильных коммутаторов приводит к увеличению установленной мощности фильтров и искажениям питающей сети.

Прототипом изобретения является устройство (3), схема которого содержит трансформатор повышенной . частоты, каждая иэ обмоток которого соединена через вентильные коммутаторы и фильтры с зажимами соответствующей сети постоянного или переменного тока. Коммутаторы обеспечивают протекание тока в обоих направлениях. На первичной и вторичной сторонах трансформатора подключены конденсаторы. Формирование кривой на выходе схемы и регулирование напряжения осуществляется изменением углов управления вентильных коммутаторов. Схема может работать при любом направлении передачи активной мощности. Все недостатки, перечисленные выше, присущи и прототипу.

Целью изобретения является улучшение технико-энергетических показателей преобразователя при любом направлении передачи активной мощности.

ПосТавленная цель достигается тем,что .статический обратимый преобразователь для согласования электрических сетей (содержащий общий трансформаторный узел повышенной частоты с конденсаторами на приемной и передающей сторонах, соединенный через вентильные коммутаторы и фильтры.со входными и выходными выводаМи) снабжен статическими компенсаторами реактивной мощности, подключенными параллельно упомянутым конденсаторам.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого преобразователя на фкг.2 пример принципиальной схемы преобразователя. Преобразователь (фиг.1) содержит зажимы 1 и 2 связываемых сетей,фильтpbl 3 и 4 высших гармоник,вентильные коммутаторы 5 и б,трансформаторный узел 7, статические компенсаторы

8и9.

В качестве примера реализация на фиг. 2 приведена принципиальная схема простейшего обратимого преобразователя для связи сетей постоянного и переменного тока. В этой схеме трансформаторный узел 7, содержащий трансформатор 10 и конденсаторы 11 и 12,соединен через один вентиль ный коммутатор 5 к фильтр 3 с выводамк 13 и 14 .- åòè постоянног.о тока,а через другой вентильный коммутатор

6 и фильтр 4 с выводами 15-17 сети переменного тока. Коммутаторы 5 к 6 выполнены на тирксторах по реверсивной двухполупериодной схеме с вьпзодом нулевой точки. B общем случае они могут быть выполнены полностью или частично на других элементах, З5 а также по Любым известным схемам (например, мостовым) и с требуемым числом фаз. Трансформаторный узел

7 также может быть многофазным и содержать несколько трансформаторов @ или несколько обмоток. Отличие изобретения заключается в том, чтэ на приемной, так к на передающей стороне трансформаторного узла 7 дополнительно подключены статические компенсаторы реактивной мощности

8 и 9 которые могут быть выполнены по любым известным схемам. В приведенном примере они состоят иэ последовательного соединения дросселя

18(19) и встречно-параллельных тирис- о торов 20 и 21 (22 к 23).B соответствии с назначением схема может работать е двух режимах: при передаче активной мощности от сети постоянного тока в сеть переменного тока и нао- 55 борот. В первом режиме напряжение иоточника постоянного тока, подключенного к выходам 13 и 14 (на схеме не показан), преобразуется в переменное синусоидальное напряжение повышенной частоты с помощью ткристоров

24 и 25,дросселя 26 и конденсатора образующего кнвертор тока, Полученное напряжение после трансформацни преобразуется коммутатором 6, ра- ® ботающкм в режиме преобразователя частоты с непосредственной связью, в трехфаэное синусоидальное напря- жение заданной частоты и через фильтр

4 подается в нагрузку, подключенную к выводам 15-17 (на схеме не показана). В этом режиме регулирование реактивной мощности осущестВляется компенсатором 9, а регулирование напряжения при изменении нагрузки и входного напряжения компенсатором

В первом режиме преобразователь работает в том случае, если в сети переменного тока исчезает напряжение от другого источника (на схеме не показан). При появлении напряжения от этого источника преобразователь переводится во второй режим, при котором энергия передается в сеть постоянного тока для заряда ксточнчка питания (аккумуляторной батареи), При этом коьыутатор 6 работает в инверторном режиме, а напряжение повышенной частоты выпрямляется тиристорами 2 7 и 28.Полученный постоянный ток через дроссель

26 сглаживается и псступает в батарею. Пульсации напряжения на батарее сглаживаются конденсатором 29. TQK заряда регулируется тиристорами 27 к

28. Регулирование реактивной мощности н этом режиме осуществляется компенсатором 8, а регулирование напряжении вЂ” компенсатором 9. Использование на приемной и передающей сторонах трансформаторного узла компенаторов реактивной мощности, один кз которых н зависимости от режима работы преобразователя работает в качестве регулятора реактивной мощности, а другой вЂ” в качестве регулятора напряжения, позволяет снести к минимуму загрузку элементов преобразователя реактивными токами и полностью исключает циркуляцию реактивной мощности через трансформаторный узел, что приводит к уменьшению его установленной мощности, Кроме того, улучшается качество электроэнергии на входе и выходе преобразователя, в результате чего может быть уменьшена установленная мощ-, ность фильтров или при той же мощности фильтров уменьшается искажающее действие преобразователя на питающую сеть и улучшается форма напряжения и тока на выходе преобразователя, Формула изобретения

Статический обратимый преобразователь для согласования электрических сетей» содержащий общий трансформаторный узел повышенной частоты с конденсаторами, подключенными параллельно его первичным и вторичным обмоткам, соединенный со входными к ьыход775842 (Ðèå.1

1Õ

Составитель F.Мыцык

Редактор Н.Коляда ТехредН.Ковалева КорректорЮ.Макаренко

Заказ 7780/68 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ными выводами через последовательно включенные вентильные коммутаторы и фильтры, отличающийся тем,что, с целью улучшения технико-знергетических показателей при любом направлении передачи активной мощности, он снабжен статическими компенсаторами реактивной мощности, подключенными параллельно упомянутым конденсаторам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 9 2629407, кл. Н 02 Н 13/18 от 30.06.76.

2. Заявка ФРГ 9 2614445 кл. Н 02 Н 7/12 от 03.04.76, 3. Espetage Paul И;, Вове Bimag

К. High-freguency tink power conversion."IEFE Transactions on industry.

appk1cations, т.13, М 5, 1977.