Регулируемый преобразователь переменного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M5/257 

4аь

t

СЛ Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть испол зовано в системах электропитания си метричных активно-индуктивных нагрузок. По основному авт.св. № 1053258 известен регулируемьй преобразователь переменного напряжения,содержащий два идентичных трехфазных управля мых выпрямительных моста: с параллельн включенными входами и две группы выводов для подключения трехфазной нагрузки, одна из которых соединена с питающей сетью, а другая - с входом управляемых выпрямительных мостов, выходы которых зашунтиров.аны дросселями, и два блока управления - основной и вспомогательный, вход которого через элемент задержки соединен с входом основного блока, управления D .Недостатком известного преобразователя является снижение качества потребляемой от сети электроэнер гии в результате генерирования высших гармоник тока, создающих дополнительные потери энергии и вызывающих резонансные аварийные режимы в электрических системах. Целью изобретения является улучшение качества электроэнергии, пере даваемой из сети в нагрузку, путем уменьшения амплитуд высших rap монических составляющих тока. Поставленная цель достигается тем, что параллельно включенным вхо дам двух идентичных трехфазных управляемых выпрямительных мостов преобразователя подключена конденса торная батарея, емкость которой выбрана из условия равенства частоты собственных колебаний в контуре активно-индуктивная нагрузка, конденсаторная батарея - утроенной час тоте питающей сети. На чертеже приведена функциональ ная схема регулируемого преобразова теля переменного напряжения. Преобразователь содержит первый .второй трехфазные управляемые выпрямительные мосты 1 и 2 соответственно, симметричную трехфазную акти но-индуктивную нагрузку 3, начальны 4-6 выводы которой соединены I с пит щей сетью, а конечные 7-9 - с входа ми мостов 1 и 2, выходы которых зашунтированы дросселями 10 и 11 соответственно, основной блок 12 управления, вспомогательный блок 13 управления, вход которого через элемент 14 задержки соединен с входом основного блока 12 управления. Вьшрямительные мосты 1 и 2 выполнены на управляемых вентилях, которые образуют соответственно анодные 15 и 16 и катодные 17 и 18 группы этих мостов. Параллельно входным зажимаммостов, соединенным с конечными выводами 7-9 нагрузки, подключена конденсаторная батарея 19. Для равномерного распределения тока между мостами и устранения четных гармоник в нагрузке управление вентилями мостов вьшолняется с соблюдением равенства углов управления анодной группы 15 моста 1ot и катодной грзшпы 18 моста 2 оС , а также равенства углов управления катодной группы 17 моста 1 оС и анодной группы 16 моста 2 otg . При этом углы управления анодной и катодной групп вентилей каждого моста сдвинуты по фазе на угол л/6. Наличие конденсаторной батареи со стороны входных зажимов вьшрямительных мостов обеспечивает п зактически мгновенную коммутацию тока вентилей при активно-индуктивной нагрузке. Кроме того, конденсаторная батарея совместно с активно-индуктивной нагрузкой образуют колебательную систему. При настройке этой системы в резонанс на частоте третьей гармоники резонансные явления В ней -не проявляются вввду отсутствия нулевого провода и отсутствия в связи с этим гармонических составляющих токов, кратных трем. Вместе с тем, при включении вентилей мостов ток в них под действием колебательной системы по форме совпадает с отрезком синусоиды, изменяющейся с частотой, в три раза превьшающей частоту питающей сети. Форма кривой тока на входе каждого из мостов является, таким образом, результатом припасовывания отрезков синусоид тройной частоты. Учитывая, что при фазовом сдвиге углов управления мостов токи на их входе также сдвигаются на угол Т/в, мгновенное значение тока в элементе нагрузки, представленное в виде тригонометрического ряда, оказывается равным (1,08 sina)t-0,035 sin5a)t3-0,01 sin 7wt+0,007 sin 11u)t+ +0,005 sin 13wt+...), где I - действующее значение ток вьтрямительных MOCTOBJ to - круговая частота изменен напряжения сети. Амплитуда наиболее весомой пято гармоники не превышает 3% от основ I ной и в инженерных расчетах можно считать, что 2УЗ Id . . 1 ,08 sinwt. т.е. ток в нагрузке преобразователя во врем диапазоне регулирования практически синусоидален, В качестве базового объекта для сравнения выбран регулируемый преобразователь переменного напряжения 75 мгновенное значение тока в элементах нагрузки которого согласно расчетным данным, равно -(0,92 sinuit - 0,052 sin 1 Tf -0,037 sin + 0,084 sin 1 luit -f + 0,07 sin 13wt - 0,015 sin - 0,013 sin 19uit ... .) Для этого тока коэффициент несинусоидальности в базовом объекте равен 13,8%, Коэффициент несинусоидальности тока нагрузки предлагаемого преобразователя составляет 3,03%, т.е. такой преобразователь не требует применения фильтров высших гармоник для обеспечения оптимальных условий работы нагрузки (фильтрация тока происходит внутри самого устройства) .

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. № 1053258, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества электроэнергии, передаваемой из сети в нагрузку, параллельно включенным входам двух идентичных трехфазных управляемых выпрямительных мостов преобразователя подключена конденсаторная батарея, емкость которой выбрана из условий равенства частоты собственных колебаний в контуре - активно-индуктивная нагрузка - конденсаторная батарея утроенной частоте питающей сети.

лес