Источник реактивной мощности Советский патент 1988 года по МПК H02J3/18 

со UD о

о со

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для генерирования преимущественно опережающей ре- активной мощности.

Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и снижение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена принципи- а тьная схема предлагаемого источника реактивной мощности (ИРМ); на фиг.2 и)п(еализированные временные диаграммы тЬков и напряжений, поясняющие работу ИРМ.

Приведенный на фиг,, 1 ИРМ сострит из трехфазных вентильных коммутаторо 1-6, каждьй из которьис соответственн содержит по три симистора - вентили 7-9, 10-12, 13-15, 16--18, 19-21, 22-24, соединенных в звезду и подключенных к фазам сети, конденсаторов 25 и 26, соединенных последовательно и включенных между нулевыми Точками трехфазных вентильных комму- таторов 1 и 3, конденсаторов 27 и 28, соединенных последовательно и Включенных между нулевыми точками Трехфазных вентильных коммутаторов 4 и 6, блок 29 генерации однофазно- го управляемого тока, включенного между общими точками конденсаторов 25 и 26, 27 и 28, с которыми соответственно соединены и нулевые точки трехфазных вентильньк; коммутаторов 2 и 5.

Блок 29 генерации однофазного управляемого тока состоит из сглаживающего дросселя 30 со средней точкой,, являющейся одним из выходных зажимов двух тиристоров 31 и 32 подключенных разноименньми электродами к концам обмотки сглаживающего дросселя 30, из двух последовательно соединенных конденсаторов 33 и 34, щунти- рованных соответственно диодами 35 и 36, и вольтодобавочного вьшрямителя 37, включенного между этими же электродами тиристоров 31 и 32, причем общая тбчка конденсаторов 33 и 34 является, другим выходным зажимом блока 29 генераци:и однофазного управляемого тока.

На фиг. 1 обозначено: А, В, зы сети, и - суммарное напряжение на конденсаторах 25 и 26, и - суы- марнор. напряжение на конденсаторах 27 и 28.

На фиг. 2 по осям обозначено: 38-фазные напряжения Пд, Ug, U, 39 - ток блока генерации однофазного ; управ-пяемого тока, 29, 40 - ток фазы if , 41 - ток фазы Big , 42 - ток фазы С- , 43 - суммарное напряжение на конденсаторах 25 н 26, а также U , Уде J Ugj. , Пдд , - линейные напряжения сети в данный момент времени, Ц, - амплитуда линейного напряжения сети, 44 - суммарное напряжение на конденсаторах 27 и 28, а также , Щи , Ug , U , U. - линейные напряжения, сети в данный момент времени, U, - амплитуда линейного напряжения сети.

Форма тока, генерируемого ИРМ, определяется соотношением емкостей последовательно соединенных конденсаторов 25 и 26, 27 и 28. Причем наилучшая форма тока достигается при

Ct Сгв

zs

п

2,7,

где Cj, , GI,

47 2в соответственно емкости конденсаторов 25, 26,27 и 28. Поэтому принимаем

г

- Cis 0,73С,Cj.j- Ci 0,27С

где С . +-Ci + ,

Устройство работает следующим образом .

Допустим к моменту времени t работают вентили 10, 18, 23 и 32, а все остальные управляемые ве нтили закрыты. В этом случае ток ИРМ замыкается, как показано на фиг, 1 сплош ными стрелками, по следующей цепи: фаза А, вентиль 10, диод 36, тиристор 32, правая половина обмотки сглаживающего дросселя 30, по двум параллельным ветвям - конденсатор

27,вентиль 23, фаза Б и фаза А, и конденсатор 28, вентиль 18, фаза С, фаза А. При этом соотнощение токов

в фазах В и С определяется соотноще- нием емкостей конденсаторов 27 и .

28,напряжение на конденсаторе 34 равно нулю, напряжение вольтодобавочного вьтрямителя 37 уравновещивается напряжением конденсатора 33, а суммарное напряжение Ug на конденсаторах 27 и 28 определяется линейным напряжением

В момент времени t подается отпирающий импульс на тиристор 31, При этом под действием напряжения небаланса моста, составленного из кон- денсаторов 33 и 34 и двух половин обмотки сглаживающего дросселя 30, тиристор 31 открывается, а вентили 10, 18, 23 закрываются. В результате токи в фазах сети падают до нуля, а ток сглаживающего дросселя 30 замыкается через тиристор 31, вольто- добавочный выпрямитель 37 и тиристор 32.

Через некоторую паузу, достаточ- ную для восстановления запирающих свойств вентилей, в момент времени t j отпирающие импульсы подаются на вентили 12. 16J 23. При этом под действием указанного напряжения небалан са вентили 12, 16, 23 открьгоаются, а тиристор 32 закрьшается. Ток ИРМ начинает замыкаться, как указано на фиг. 1 пунктирными стрелками,по цепи: вентиль 12, фаза G, по двум па- раллельным вентвям - фаза А, вентиль

16,конденсатор 28 и фаза В, вентиль 23, конденсатор 27 - левая половина- обмотки сглаживающего дросселя

30, -тиристор 31, конденсатор 33, вентиль 12. Через некоторое небольшое время напряжение на конденсаторе 33 снижается до нуля и его ток полностью переходит в диод 35, а конденсатор 34, заряжаясь до напряжения вольтодобавочного въшрямителя 37, подготавливает схему для следующего этапа коммутации.

В данном случае соотношение емкостей конденсаторов 27 и 28 опре- деляется соотношением токов в фазах В и А сети, а суммарное напряжение и. на конденсаторах 28 и 27 равно линейному напряжению АВ.

Далее аналогичным образом, пооче- редно вводя в работу по три вентиля в следующей последовательности: 7, 14, 21J 7, 15, 20, 11, 16, 24, 10,

17,24; 8, 15, 19; 8, 13, 21; 12,

17, 22; 11, 18, 22; 9, 13, 20; 9, 1А 19; получаем диаграммы токов и напряжений, приведенных на фиг. 2, по ося 38-44.

Регулирование генерируемого ИРМ реактивного тока осуществляется путем одновременного изменения фазы всех отпирающих импульсов, подаваемых на вентили 7-24 схемы.

При работе ИРМ в режиме опережающего реактивного тока падение переменного напряжения на конденсаторах 25, 26, 27 и 28 противоположно переменному напряжению, действующему со стороны сети, и блок 29 генерации однофазного управляемого тока испытывает разницу этих напряжений.

В режиме отстающего реактивного тока.на блок 29 генерации однофазного управляемого тока действует сумма указанных напряжений, что приводит к повьшению его мощности. Поэтому ИРМ может быть использован в режиме опережающего реактивного тока. Формула изобретения

Источник реактивной мощности, содержащий четыре трехфазных вентильных коммутатора, состоящих из трех управляемых вентилей с двусторонней проводимостью, соединенных в звезду и подключенных к фазам сети, два конденсатора, включенных последовательно между нулевыми точками первого и второго трехфазных вентильных коммутаторов, блок генерации однофазного управляемого тока с двумя выходными зажимами, первый из которых соединен с общей точкой двух последовательно включенных конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления и снижения массогабаритных показателей, он содержит пятый и шестой вентильный коммутатор и два дополнительных конденсатора, соединенных последовательно и подключенных между нулевыми точками третьего и четвертого вентильных коммутаторов, причем к точке соединения дополнительных конденсаторов подключены нулевая точка пятого вентильного коммутатора и второй выходной зажим блока генерации однофазного управляемого тока, к первому зажиму которого дополнительно подключена кулевая точка шестого вентильного коммутатора.

Фий.1

38

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для генерирования преимущественно опережающей реактивной мощности. Цель - повьшение технологичности изготовления и снижение массогабаритных показателей. Источник реактивной мощности содержит четыре трехфазных вентильных коммутатора, состоящих из трех управляемых вентилей с двусторонней проводи мостью, соединенных в звезду и подключенных к фазам сети, и два конденсатора, включенных последовательно между нулевыми точками двух коммутаторов. Один выход блока генерации однофазного управляемого тока соединен с общей точкой двух конденсаторов. Другой вьЕход блока генерации соединен с общей точкой дополнительных конденсаторов, К обвщм точкам последовательно включенных конденсаторов и блока генерации подключены нулевые точки двух дополнительных коммутаторов. 2 ил. (Л

to

i

v 5

5

(

i3