Устройство для управления трехфазным тиристорным выпрямителем Советский патент 1987 года по МПК H02M7/48 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано для плавного вывода на рабочий режим потребителя электроэнергии, предотвращая тем самым ударные нагрузки на сеть в момент включения.

Цель изобретения - повышение надежности за счет обеспечения плавно- го нарастания выходного напряжения трехфазного мостового выпрямителя после включения и автоматического включения после отключения .при КЗ.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на вьпходах блоков устройства.

Устройство содержит согласующий трансформатор 1, первичная обмотка которого включена между двумя фазами трехфазной сети. Одна из вторичных обмоток согласующего трансформатора 1 подключена к блоку 2 медленно нарастающего напряжения, а другая - к формирователю 3 спадающего напряжения. Последний имеет насыщающийся трансформатор 4, первичная обмотка которого через ограничивающий резистор 5 присоединена к вторичной обмотке согласующего трансформатора 1, а вторичная обмотка к однофазному диодному выпрямителю 6, который нагружен на параллельно подключенную цепь из конденсатора 7 и двух последовательно соединенных резисторов 8 и 9. Выходы блока 2 медленно нарастающего напряжения и формирователя 3 спадающего напряжения (точка соединения резисторов 8 и 9) подключены к входам компаратора. 10, соединенного выходом с формирователем 11 выходных импульсов, выходы с которого через размыкающие контакты электромагнитного реле 12 подсоединены к управляющим электродам тиристоров 13 и 14, в соответствующих плечах с которыми включены диоды 15 и 16. Через эти же контакты первичная обмотка согласующего трансформатора подключена к двум фазам питающей сети. В пле чах третьей фазы выпрямителя находятся тиристоры 17 и 18. Между управляющими электродами тиристоров 13, 14 и 17, 18 и их анодами через нормально разомкнутые контакты реле 12 включены КС-цепи 19 - 22. Обмотка 23 электромагнитного реле 12 подключена параллельно выходному фильтровому конденсатору 24 выпрямителя и нагруз

2

5

0

5

0

0

5

0

5

5

ке 25 чере:1 ограшгчмяаю .ции резистор 26.

Устройство для управления работает следующим образом.

Линейное напряжение сети U. (фиг.2), трансформированное согласующим трансформатором 1, через одну из его вторичных обмоток поступает на блок 2, с выхода которого получают напряжения U , медленно нарастающее от полуволны к полуволне. С другой вторичной обмотки согласующего трансформатора 1 линейное напряжение Ц поступает на формирователь 3 спадающего напряжения через ограничивающий резистор 5 на первичную обмотку насыщающегося трансформатора 4. Число витков первичной обмотки насыщающегося тран сформатора 4 и сечение его сердечника выбираются таким образом, чтобы обеспечить насыщение трансформатора в первой половине полупериода питающего напряжения. Напряжение с вторичной обмотки насьщаю- щегося трансформатора 4, выпрямленное мостовым выпрямителем 6, заряжает конденсатор 7. Разряд конденсатора 7 осуществляется через резисторы 8 и 9, постоянная времени разряда выбрана так, чтобы к окончанию полуволны питающего напряжения U (фиг.2) конденсатор 7 разрядился. Тогда напряжение, снимаемое с резистора 9, имеет вид Uj (фиг. 2).

Сравнение напряжений U , и U (фиг. 2) в компараторе 10 позволяет получить на его выходе импульсы отрицательной полярности уменьшающейся длительности U4 ( t ,j t и т.д., фиг. 2). В .моменты времени, соответствующие заднему фронту этих импульсов, формирователь 11 вырабатывает положительные импульсы запуска тиристоров выпрямителя Uj (фиг. 2). Фаза запускающих импульсов относительно начала полуволны питающего выпрямитель напряжения с течением времени уменьшается ( (/ 7 v j Vj т.д., фиг. 2), тем самым сдвигая включение мостового выпрямителя с тиристорами 13, 14 и диодами 15, 16 в сторону возрастающего сетевого напряжения. Напряжение на фильтровом конденсаторе 24 и нагрузке 25 при этом медленно возрастает (U, фиг. 2). Тиристоры 17 и 18 в это время заперты.

При достижении на фильтровом конденсаторе 24 и нагрузке 25 напряжения, максимально возможного для случая однофазного выпрямления, по об- мотке 23 электромагнитного реле 12 начинает протекать ток включения, и реле срабатывает. При этом управляющие электроды всех тиристоров через КС-цепи через контакты реле подклю- чаются к соответствующим анодам тиристоров, и выпрямитель переходит в неуправляемый трехфазньй мостовой режи работы, обеспечивая номинальные параметры в цепи нагрузки. Во время срабатывания реле согласующий трансформатор 1 отключается от сети.

В случае короткого замыкания в цепи нагрузки происходит отключение реле 12, вызывающее включение согла- сующего трансформатора 1. Выпрямитель и устройство управления возвращаются в исходное состояние, и все процессы в нем повторяются.

Таким образо м, предлагаемое уст- ройство для управления трехфазным мостовым выпрямителем, отличаясь простотой схемы, позволяет решить поставленную задачу - повысить надежность работы цепи нагрузки. .Достигается цель за .счет обеспечения постепенного ступенчатого роста выпрямленного напряжения на фильтровом конденсаторе и в цепи нагрузки что исключает перенапряжения в момен- ты включения выпрямителя. Кроме того, описываемое устройство ;:;елает возможным повторное плавное включение выпрямителя после отключения при коротком замыкании в цепи нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным тиристорным выпрямителем, содержащее согласующий трансформатор

первичная обмотка которого связана с клеммами для подключения двух фаз трехфазного питающего напряжения, блок медленно нарастающего напряжения, формирователь спадающего напряжения, компаратор, входы которого соединены с выходом блока медленно нарастающего напряжения и выходом формирователя спадающего напряжения, а выход подключен к входу формирователя выходных импульсов, электромагнитное реле, через контакты которого выходы формирователя выходных импульсов связаны с клеммами для подключения соответствующих управляющих электродов тиристоров трехфазного мостового выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния надежности, согласующий трансформатор имеет две вторичные обмотки, одна из которых соединена с блоком медленно нарастающего напряжения, а вторая подключена к входу формирователя спадающего напряжения, который содержит ограничиваю1ций резистор, через который первичная обмотка насыщающегося трансформатора подключена к входным клеммам формирователя спадающего напряжения, мостовой вьтрями тель, вход которого подключен к вторичной обмотке насьщающегося трансформатора, а выход подключен к цепи, состоящей из параллельно подключенных конденсатора и двух последовательно включенных резисторов, средняя точка которых является выходом формирователя спадающего напряжения, при этом первичная обмотка согласующего трансформатора подключена к дву клеммам для подключения фазных напряжений питающей сети через замыкающий контакт электромагнитного реле, обмотка которого подключена к выходным клеммам трехфазного мостового выпрямителя.

Tp tpasHbiiJ HOC ТУоолй Dbinpfl uf pf b

Alt

Изобретение может использоваться в преобразовательной технике для плавного вывода на рабочий режим потребителя электроэнергии. Целью изобретения является повышение надежности. В устройстве одна из вторичных обмоток согласующего трансформатора соединена с устройством медленно нарастающего напряжения, а другая - через ограничивающий резистор с первичной обмоткой насыщающегося трансформатора формирователя спадающего напряжения, вторичная обмотка насыщающегося трансформатора подключена к однофазному мостовому выпрямителю, присоединенному к цепи из параллельно подключенного конденсатора и двух последовательно соединенных резисторов, причем точка соединения резисторов подключена к одному из входов компаратора. Для обеспечения повторного плавного включения трехфазного мостового выпрямителя при коротком замыкании в цепи нагрузки один из выводов первичной обмотки согласующего трансформатора подключен к фазе трехфазной сети через нормально замкнутый контакт реле, а обмотка реле присоединена параллельно нагрузке через ограничивающий резистор. 2 ил. i (Л со 00 ел Ю «

Составитель Е.Калинкин Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Заказ 4835/55 Тираж 659Подписное

BHHHFtti Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4