Источник реактивной мощности Советский патент 1989 года по МПК H02J3/18 

(Л

&Г1

ю со

00

сд

дросселя 16 разделяется на две части из которых первая часть замыкается через плечо распределительного дросселя 16, .симистор 10 и фазу С, а вторая часть через плечо р аспределительного дросселя 16, до- п|олнительный симистор 17, плечо глаживающего дросселя 19, коммутирующий тиристор 21, симистор 12 и 4|азу В сети. Причем соотношения между токами определяются обратным соотношением числа витков плеч распределительного дросселя 16, а сумма эти7с токов, равная току в фазе А, определяется током покоя дросселя. Каждый полупериод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, приближая форму тока к синусоиде при упрощении электрической схемы. 2 ил, 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации и регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель - снижение коэффициента гармоник тока и упрощение. В определенный момент времени открываются симисторы 5,10,12,17. Коммутирующий тиристор 20 запирается. Токи в фазах, замыкаясь через симистор 5 в точке О,распределительного дросселя 16 разделяется на две части, из которых первая часть замыкается через плечо О₂О₃ распределительного дросселя 16, симистор 10 и фазу С, а вторая часть - через плечо О₁Н распределительного дросселя 16, дополнительный симистор 17, плечо О₅К сглаживающего дросселя 19, коммутирующий тиристор 21, симитор 12 и фазу В сети. Причем соотношения между токами определяются обратным соотношением числа витков плеч распределительного дросселя 16, а сумма этих токов, равная току в фазе А, определяется током "покоя" дросселя. Каждый полупериод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, приближая форму тока к синусоиде при упрощении электрической схемы. 2 ил.

Изобретение относится к злектро- ехнике и может быть использовано Для компенсации и регулирования ре- 1КТИВНОЙ мощности в электрических ;етях.

Изобретение решает задачу созда- ;ия простых вентильных источников активной мощности (ИРМ) с синусо- альной формой тока.

Цель изобретения - снижение коэф- фициента гармоник тока и упрощение. На фиг. 1 приведена принципиапь- аая схема устройства; на фиг. 2 - идеализированные диаграммы напряжений и токов, поясняющие его работу.

Устройство (фиг. 1) состоит из шока 1 генерации однофазного тока, jrpex вентильных коммутаторов 2-4, со- .ержащих соответсттзенно по три симис- jropa 5-7; 8-10 и 11-13, соединенных

звезду и подключенных к фазам сети, двух согласно-последовательно включен |ных распределительных тиристора 14 и 15, распределительного дросселя 16 м двух дополнительных симисторов 17 и 18; . ,

; Блок 1 генерации однофазного (содержит сглаживающий дроссель 19, два коммутирующих тиристора 20 и 21, подключенных разноименными злектрода- ми к концам обмотки сглаживающего дросселя 19, два вольтодобавочных конденсатора 22 , включенных по следовательно между свободными злект- дами коммутирующих тиристорйв 20 ia 21, два шунтирующих диода 24 и 25s, I подключенных параллельно к вольтодо™ бавочным конденсаторам 22 и 23 соответственно, и вольтодобавочный выпря- ;митель 26, включенный между общими точками коммутирующих тиристоров 20 i и 21 с вольтодобавочными конденсаторами 22 и 23.

В схеме (фиг. 1) нулевая точка вентильного коммутатора 4 соединена с общей точкой вольтодобавочных конденсаторов 22 и 23, общая точка распределительных тиристоров 14 и 15 - со средним отводом распределительного дросселя 16, свободные электроды распределительных тиристоров - с двумя дополнительньми крайними отводами сглаживающего дросселя 19, а концы распределительного дросселя 16 через дополнительные симисторы 17 и 18 подключены к среднему отводу сглаживающе го дросселя 19.

На фиг. 1 обозначено: А,В,С - фазы сети; напряжение, подводимое к распределительному дросселю 16; i-Bi с токи в фазах соответственно А, В и С в промежутке времени t, t,j, О о 1 Оз промежуточные отводы от обмотки распределительного дросселя 1 04, 05, Об - промежуточные отводы от обмотки сглаживающего дросселя 19,

На фиг, 2 по осям показано: 27 - напряжение в фазах А(ид), B(UB) и C(Uc); 28 - .ток в фазе А(1д); 29 - ток в фазе В(1); 30 - ток в фазе C(i(); 31 - напряжение на сглаживающем дросселе 16 Оде, Ucg,.. - линейные напряжения сети, действующие на сглаживающий дроссель 16 и отдельные отрезки времени.

Устройство работает следующим об-г разом.

Допустим, к моменту времени t f (фиг, 2) все управляемые вентили, кроме коммутирующих тиристоров 20 ци 21, закрыты, а ток сглаживающего, дросселя замыкается через коммутирующие тиристоры 21 и 20 и вольтодобавочный вьтрямитель 26. Причем вольтодобавочный конденсатор 23 заряжен до напряжения вольтодобавочного выпрями515293506

, а напряжение на вольтодобавочном (фиг. 2) на сглаживающий дроссель 16

теля

конденсаторе 22 равно нулю,

В момент времени t, (фиг. 2) подаются отпирающие импульсы на управляющие электроды симисторов 5, 10, 12 и 17. При этом под действием напряжения небаланса моста, образованного из двух половин обмотки сглаживающего дросселя 19, разделенных отводом Og, и вольтодобавочных конденсаторов 22 и 23, указанные симисторы открьтаются.

10

действует линейное напряжение сети

В момент времени t (фиг. 2) подается отпирающий импульс на коммутирующий тиристор 20. При этом под действием напряжения небаланса указанного моста коммутирующий тиристор 20 отпирается, вентили 5, 10, 12 и 17 запираются, а ток сглаживающего дросселя замыкается через коммутирующие тиристоры 20 и 21 и вольтодоВ момент времени t (фиг. 2) подается отпирающий импульс на коммутирующий тиристор 20. При этом под действием напряжения небаланса указанного моста коммутирующий тиристор 20 отпирается, вентили 5, 10, 12 и 17 запираются, а ток сглаживающего дросселя замыкается через коммутирующие тиристоры 20 и 21 и вольтодоа коммутирующий тиристор 20 запирается, бавочный выпрямитель 26. При этом Токи в фазах начинают замыкаться, как напряжения на вольтодобавочных кон- показано на фиг. 1 стрелками: ток фа- ,5 денсаторах 28 и 29 остаются неизмен- зы А;д( , замыкаясь через симистор 5, ными.

в точке О, распределительного дроссе- Через некоторые паузы в момент ля 16 разделяется на две части, из ко- времени t (фиг. 2) управляющие им- торых первая часть i f. замыкается через пульсы подаются на группу вентилей плечо 0,0 3 распределительного дроссе- 20 7, 9, 11 и 14. При этом ток фазы А ля 16, симистор 10 и фазу С, а вторая замыкается через симистор 11, коммутирующий тиристор 20, плечо НО. сглаживающего дросселя 16, распределительньй тиристор 14; ток фазы

часть ig - через плечо распределительного дроселя 16, дополнительный симистор 17, плечо OgK сглаживающего дросселя 19, коммутирующий тиристор 25 С - через плечо , распределитель- 21, симистор 12 и фазу В сети. Причем ного дросселя и симистор 7, а ток

фазы В - через плечо распределительного дросселя и симистор 9.

соотношение между точками ig, и i(-,

определяется обратным соотношением числа витков плеч распределительного дросселя 16, через которые токи 1д, и ij. замыкаются, а сумма этих токов, равная току в фазе А, определяется током покоя дросселя, имеющим место до момента времени t,, и отношением полного числа витков к числу витков плеча обмотки сглаживающего дросселя, через которое замыкается, ток, В данном случае это отношение равно двум, так как точка 0 разделяАналогичным образом, поочередно 30 включая в работу в моменты времени t, t, ..., t,g(фиг. 2) разные группы вентилей, в соответствии с таблицей получим диаграммы токов .д, ig и i,.. и напряжения , пред35

ставленные на фиг. 2. Причем до включения в работу новой группы вентилей предыдущая группа вентилей выключается путем подачи управляющего импульса на неработающий в данный момент

риод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, в то время как полупериоды фазных токов прототипа

ет обмотку сглаживающего дросселя на коммутирующий тиристор 20 или 21. две равные части.В таблице показана группа симисВ начальный момент времени после торов, включаемых в отдельные момен- включения группы вентилей 5, 10, 12 j. времени, и 17 ток коммутирующего тиристора 21

.замыкается через вольтодобавочный кон- Как видно из диаграмм токов, пред- денсатор 23 и он начинает разряжаться . ставленных на фиг. 2, каждый полупе- Поэтому напряжение на нем падает, а напряжение на вольтодобавочном конденсаторе 22 повьш1ается, поскольку сумма напряжений на вольтодобавочных конден-jQ формируются из шести. Поэтому форма саторах 22 и 23 постоянна и равна на- тока более близка к синусоиде, чем пряжению вольтодобавочного выпрямите- форма тока прототипа. Кроме того, коля 26. Причем переход напряжения с личество управляемых вентилей сниже- вольтодобавочного конденсатора 23 на но на 3 единицы, что существенно уп- вольтодобавочньй конденсатор 22 проис- рощает устройство, ходит за достаточно короткий срок, ....г .после чего ток коммутирующего тирис- тора 21 замыкается через шунтирующий диод 25. Начиная с момента времени t

Приближение формы тока к синусоиде и упрощение его электрической схемы расширяет область его применения, снижает массогабаритные показа

действует линейное напряжение сети .i

В момент времени t (фиг. 2) подается отпирающий импульс на коммутирующий тиристор 20. При этом под действием напряжения небаланса указанного моста коммутирующий тиристор 20 отпирается, вентили 5, 10, 12 и 17 запираются, а ток сглаживающего дросселя замыкается через коммутирующие тиристоры 20 и 21 и вольтодобавочный выпрямитель 26. При этом напряжения на вольтодобавочных кон- денсаторах 28 и 29 остаются неизмен- ными.

делительньй тиристор 14; ток фазы

С - через плечо , распределител ного дросселя и симистор 7, а ток

Аналогичным образом, поочередно 30 включая в работу в моменты времени t, t, ..., t,g(фиг. 2) разные группы вентилей, в соответствии с таблицей получим диаграммы токов .д, ig и i,.. и напряжения , пред35

ставленные на фиг. 2. Причем до включения в работу новой группы вентилей предыдущая группа вентилей выключается путем подачи управляющего импульса на неработающий в данный момент

риод фазных токов состоит из девяти ступенчатых участков, в то время как полупериоды фазных токов прототипа

Как видно из диаграмм токов, пред- ставленных на фиг. 2, каждый полупе- формируются из шести. Поэтому форма тока более близка к синусоиде, чем форма тока прототипа. Кроме того, количество управляемых вентилей сниже- но на 3 единицы, что существенно уп- рощает устройство, ....г

Как видно из диаграмм токов, пред- ставленных на фиг. 2, каждый полупе- формируются из шести. Поэтому форма тока более близка к синусоиде, чем форма тока прототипа. Кроме того, количество управляемых вентилей сниже- но на 3 единицы, что существенно уп- рощает устройство, ....г

Приближение формы тока к синусоиде и упрощение его электрической схемы расширяет область его применения, снижает массогабаритные показатели и стоимость фильтров высших гармоник и всего устройства в целом,

ормула изобретения

Источник реактивной мощности, содержащий блок генерации однофазного тока со сглаживающим дросселем5 име-t ющим отвод от средней точки обмотки, шри вентильных коммутатора,, подю1ючен ных к фазам сети и соединенных в звезду, первый из которых нулевой точкой звезды соединен с блоком генерации однофазного тока два согласно-после- довательно соединенных распределительных тиристора и распределительный дроссель с двумя промежуточными отво - дами от обмотки, о т л и ч а ю щ и й- .с я тем, что, с целью снижения коэф™

т- -3 со г ю г

СП

S. fv

со го ftCNJ«Sл«1ЛС ЛСЧ

,.,- -rrj.r-eO - сОч- (N

Ч- V- т- т- Г-- - Г- le- ч-

л 14 в « «V

Олл л лО лО л л Л Л. О е а оосу оО сот™су -слоо т оО - o

и

чО LO VD ITi

фициента гармоник тока и упрощения, каждьй промежуточный отвод распреде лительного дросселя соединен с одной из нулевых точек соответственно второго и третьего вентильных коммутаторов, концы обмотки распределительного дросселя через дополнительные вентили с , двусторонней проводимостью соединены с отводом от средней точки обмотки-° сглаживающего дросселя, общая точ;ка распределительных тиристоров подключена к дополнительному отводу от средней точки обмотки распределительного дросселя, а свободный силовой электрод каждого распределительного тиристора соединен с одним из двух дополнительных промежуточных отводов сглаживающего дросселя, вьшеденнЬпс от край-, них частей обмотки.

- 1Л 00

00

-а-

Г т- со

ftCNJ«Sл«1ЛС ЛСЧ

,.,- -rrj.r-eO - сОч- ir

vD t- чО to чО 1Л