Устройство для управления трехфазным нулевым выпрямителем Советский патент 1987 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразователях переменного тока в постоянный.

Цель изобретения - повышение энергетических показателей путем снижения потребления реактивной мощности и уменьшения пульсаций.

На фнг.1 представлена схема устройства; на фиг,2-5 - диаграммы, поясняющие его работу.

Силовая часть выпрямителя образована тиристорами 1-3, включенными между выводами сети (А.В.С) и нагрузкой 4, шунтированной диодом 5. Использованы оптронные тиристоры, которые могут быть заменены обычными тиристорами с импульсными трансформаторами на входе. Три канала управления 6 состоят каждый из генератора 7 пилообразного напряжения,, вход которого соединен с сетью, а выходы подключены к компараторам 8 и 9, Выходы последних связаны с -входами элемента ИЛИ 10, который выходом подключен к светодиодам тиристоров 1-3. К входам компараторов 8 и 9 подсоединены также блоки 11 и 12 нелинейности, входы блоков 11 и 12 подключены к выходу блока управления 13. В каждом канале управления выходы компараторов 8 и 9 соединены с входами элемента И 10 через формирователи 14 и 15, типа дифференцирзтощей цепи.

Устройство работает следующим об- разом.

Выпрямитель на тиристорах 1-3 преобразует переменное сетевое напряжение в постоянное, регулируемое по величине и подаваемое на .нагрузку 4, имеющую индуктивный характер. Шунтирующий диод 5 подключен параллельно нагрузке и снимает с нее выбросы обратного напряжения. Величина выпрямленного напряжения регулируется в зависимости от фазы импульсов oi, и J подаваемь1х на тиристоры 1-3, с компараторов 8 и 9 через элемент ИЛИ 10.

Генератор 7 формирует пилообразное напряжение, начинающееся в момент, когда напряжение соответствующей фазы сети становится положительным. На входе компараторов 8 и 9 происходит сравнение этого напряя(ения с выходными напряжениями блоков 11 и 12.

В момент равенства этих напряжений компараторы 8 и 9 через формирователи 14 и 15 формируют узкие импульсы, подаваемые на тиристоры 1-3.

За один период на каждый из тиристоров подается два импульса Ug, и, с углами о:, , соответственно (фиг.2).

На фиг.2 показаны напряжения сети А, В, С, выпрямленное напряжение

0 (жирная линия) и диаграмма импульсов на трех различных этапах управления. На каждом из этапов управления фаза одного импульса постоянна, а другого - переменна.

Г Для реализации предложенного закона управления необходимо осуществить зависимость фазы импульсов об, , Ы от управляющего напряжения блока 13 (Un) в виде, показанном на фиг.З.

0 Блок управления представляет собой в простейшем случае потенциометр, питаемый от блока питания.

Блоки 11 и 12, имеют характеристики вида, представленного на фиг.1.

5 Как видно,из фиг.2 в зоне 90 , г 120° и oi-i 120° устройство обеспечивает меньшие пульсации напряжения, что снижает потери электроэнергй и. На фиг.5 дана диаграмма потребления

0 реактивной мощности, зависимость ее относительной величины q от величины относительного выпрямленного напряжения U. Кривая а дает зависимость для известного устройства, а

5 б - для выпрямителя с предложенным устройством управления.

Таким образом, предложенное уст-. ройство позволяет снизить потребление реактивной мощности, что повы0 шает эне1)гетические показатели вы- прямителя.

Формула изобретения Устройство для управления трёх5 фазным нулевым выпрямителем с шунтирующим нагрузку диодом, содержащее три канала, в каждом из которых последовательно включены генератор пилообразного напряжения, первый вход

0 компаратора, формирователь импульсов и первый вход элемента ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу тиристора соот- ветствзпощей фазы выпрямителя, общий

5 для всех фаз блок управления, запускающий вход каждого генератора пилообразного напряжения предназначен для подключения к соответствующей фазе питающего напряжения, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения потреб-- ления реактивной мощности и уменьшения пульсаций, оно снабжено двумя блоками нелинейности, а каждый канал - дополнительными компаратором и формирователем импульсов, причем в каждом канале выход генератора пилообразного напряжения через первый вход дополнительного компаратора соединен с входом дополнительного формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход блока управления подключен к входам блоков нелинейности, выход первого блока нелинейности соединен с вторыми входами основных компараторов всех каналов, а выход второго- с вторыми входами дополнительных KoVi параторов всех каналов, первый блок нелинейности реализует следующую зависимость:

при

11

при 7 бу о ,

1

при Oi у -с g ,

следующую:

при У 5

g;) при

при

,

где и, Uj - выходные напряжения блоков нелинейности; у - входное-напряжение блоков нелинейности.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в выпрямителях. Цель изобретения - повышение энергетических показателей. Тиристоры 1-3 питают нагрузку 4, шунтированную обратным диодом 5. Блоки 6 фазового управления каждой фазы содержат два нуль-органа 8 и 9, формирующие импульсы и фантастроны 7. Наличие двух нуль-органов и двух блоков нелинейности 11 и 12, подключенных к блоку управления 13, позволяет снизить потребление реактивной мощности при напряжениях от 7 до 14%. 5 ил. (Л со О) оо 4

8

dij 30 0(2 -7/7

d - 30

olj r2ff° (

(Kj 1го°

Фиг. 2

фиг. S

Редактор И.Сегляник

Составитель С.Лузанов Техред Л.Сердюкова

Заказ 6375/50Тираж 659Подписное

ВНИИПИ 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

Корректор В.Бутяга