Устройство для питания электротехнологической установки Советский патент 1986 года по МПК H05B7/144 G05F3/06 

При необходимости повьпсения напряжет ния БИРР 18 выдает сигнал БИРР 14,15 которые выключают цепи конденсатора 4 и дросселя 7, переводя преобразоваИзобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания различных электротехнологических установок, где требуется изменение выходных параметров в пмро- ких пределах.

Цель изобретения - повьшсение ко- эффигщента мощности устройства.

На. фиг, 1 представлена блок- схема устройства; на фиг, 2 - векторная диаграмма устройства.

Устройство для питания электроустановок 1 содержит два параллельно включенных преобразователя 2 и 3 источника напрялсения в источник тока .вьтолненных по параметрической схеме с использованием реактивных; элементов (сонденсаторы 4(5), дроссели 6(7), каждьм преобразовател.ь содержит трансформатор 8(9) с переключателем ступеней напряжения 10(11), снабженным приводным механизмом 12(13), и блок изменения рехдама работы 14(15) с коммутационным элементом 16(17).

Устройство дополнительно снабжено блоком 18 управления, имеющим четьфе выхода, из которых два 19 и 20 соединены с входаьш блоков изменения режима работы, а два других 21 и 22 с входа1 да приводных механизмов переключателей ответвлений. Коммутационный элемент 16 блока 14 изменения режима работы включен последовательно с конденсатором 4, а коммз тацион- ный элемент 17 блока 15 изменения режима работы включен последовательно с дросселем 7.

Принцип работы предлагаемого устройства поясняется ни примере его использования для питания установки электролиза алюминия.

Известно, что при пуске серий электролиза алюминия необходимо обеспечить низкое вьтрямленное напряжение на нагрузке (5-10% от номиналь телн 2, 3в режим работы источников токас соответств- ло11шм увеличениемнапряжения на нагрузке. 2 ил.

2

наго значения). Затем, постепенно поднимая его, довести до нo -IИнaльнo-. го значения 5 при котором длительно эксплуатируется серия.

Блок 18 управления вьщает сигнал блокам 14 и 15 управления регкимом работы, которые через коммутационные элементы 16 и 17, отключают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и

дросселя 7 источника 3. При этом преобразователи 2 и 3 устройства 1 переводятся в режим работы источников н:апряжения, что приводит к снижению вьтрямленного напряжения на

нагрузке. Одновременно -блок 18 управления вьщает сигнал приводньп-i механизмам 12 и 13 переключателей ответвлений обмоток 10 и 11, которые устанавливают ответвление обмотки трансформаторов 8 и 9 в положения:, обеспечивающие равномерное деление токов нагрузки между двумя преобразователями 2 и 3 в зоне максимальнр 1х вит- ков обмотки, что соответствует г-жнимальн:ому значению напряжения на се- р,ии ..электролиза.

По мере необходимости повышения напряжения на нагрузке по достижении некоторого порогового значения напряженин, блок 18 управления вьщает сигнал блокам 14 и 15 измене:-шя работы, которые через ко1чЕмутациоЕ-:ные элементы 16 и 17 включают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и дросселя 7 преобразователя 3. При этом преобразователи 2 и 3 переводятся в режим работы источников тока с соответствующим увеличением напряжения на нагрузке, В этом режиме специаль- ных мер деления тока нагрузки между преобразователями 2 и 3 принимать не требуется.

Дальнейшее повышение тока (н апря- жения) нагрузки осугцествляется с по

мощью переключателей ответвлений обмоток 10 и 11 трансформаторов 8 и

9, причем большему току нагрузки соответствует большее число витков первичной обмотки трансформатора.

Векторная диаграмма токов и иапря жений устройства с последовательным включением дросселя приведена на фиг. 2, Иo инaльнoe напряжение трансформатора принято равным линейному напряжению- питающей сети U,-,..IH (значение, близкое к оптимуму)

При 50% включенных электролизеров (работа одного корпуса, когда второй еще достраивается) диаграмма соответствует фиг. 2, где UH напряжение нагрузки первичной обмотки трансформатора, равное 0,5 UAWH , и - напряжение на резонансном дросселе, IH ,ток нагрузки, равный но -тнапъвотлу, При мощности серии на стороне переменного тока 230 мБА (параметры на постоянном токе 850 В, 255 кА) потребляемая устройством питания реактивная мощность в режиме пуска составит 200 мВАр. Средневзвешенная реактивная моЕ ность составит при этом 100 мВАр Для компенсации этой реактивной мощности потребуется установка компенсирую1дих устройств, например , конденсаторной батареи той же мощности (т.е. 100 мВАр), стоимость только конденсаторов которой составит 300 тыс. руб, (при стоимости конденсаторов 3 руб/квар).

1210238

Изобретение позволяет повысить коэффициент мощности.

Формула изобретения

- 5

Устройство для питания электротехнологической установки, содержащее соединенные параллельно преобразователи источника напряжения в источник

тока, каждьп из которых вьтолнен в . виде реактивных элементов - конденсатора и дросселя с равными по величине реактивными сопротивлениями, соединенных в звезду с первичной

обмоткой нагрузочного трансформатора, снабженного переключателем ступеней напрял;ения, и блока измене{-1ия режима работы, снабженного коммутационным элементом, включенным последовательно с одним из реактивных эле;ментоБ, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности устройства, оно дополнительно снабжено блоком управления изменением режима преобразователей, выходы которого, соединены с входами блока изменения режима работы и переключателя ступеней напряжения нагрузочного трансформатора каждого преобрази-

вателя , причем количество преобразователей выбрано четным, коммутационные элементы блоков изменения режима работы половины преобразователей соединены последовательно с конденсатором, а второй половины - с дросселем.

Редактор Н.Пушненкова

Заказ 534/60Тираж 767Подписное

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

. 2

Составитель Г.Тараканова Техред И.Асталош

Корректор Л.Патай

Изобретение может найти применение в различных электротехнологических установках,где требуется изменение выходных параметров в широких пределах. Устройство содержит четное количество преобразователей 2,3 источника напряжения в источник тока, каждый из них состоит из конденсатора 4(5) и дросселя 6(7) с равными по величине реактивными сопротивлениями, соединенных в звезду с первичной обмоткой трансформатора 8(9).Трансформаторы 8,9 снабжены переключателями ступеней напряжения (ПСН) 10, 11 и блоками изменения режима работы (ВИР) 14,15. Дополнительный ВИР 18 соединен с БИРР 14, 15 и ПСН 10, 11. При уменьшении напряжения на нагрузке ВИРР 18 выдает сигнал БИРР 14,- 15, которые через коммутационные элемен- ты 16, 17 отключают цепи конденсатора 4 преобразователя 2 и дроссепя 7 преобразователя 3. При этом преобразователи 2 и 3 переводятся в режим работы источников напряжения. Одновременно БИРР 18 вьщает сигнал приводным механизмам 12, 13 переключателей ответвлений обмоток ПСН 10, 11. В ts (Л tc ю оо 00