Вентильный преобразователь Советский патент 1991 года по МПК H02M7/515 H02M5/27 

Изобретение относится к преобразовательной технике и электроприводу, например, гистерезисных двигателей высокооборотных центрифуг, а также других потребителей преимущественно повышенной мощности, требующих электроэнергии исключительно высокого качества, при этом напряжения по фазам должны быть строго симметричны и синусоидальны, амплитуда напряжения и частота должны строго стабилизироваться на заданном уровне, а также надежность работы преобразователя, от которого питается данный потребитель, должна быть исключительно высокой.

Целью изобретения является улучшение качества электроэнергии на выходе преобразователя за счет снижения искажений напряжения и обеспечения его непрерывности в аварийных режимах.

На чертеже представлена схема устройства.

Первичная обмотка входного трансформатора 1 подключена к сети 2. Вторичные обмотки трансформатора подключены к мостам выпрямителя 3, которые по цепи постоянного включены последовательно. Мосты инвертора 4 также по цепи постоянного тока включены последовательно. Каждый из мостов инвертора содержит фильтрокомпенсирующий узел, содержащий, например, конденсаторную батарею 5 и вентильно-реакторное регулирующее устройство 6. Каждый из мостов инвертора подключен к своей обмотке выходного трансформатора 7. Выходная обмотка трансформатора 7 подключена к распределительной сети 8, питающей нагрузку (например, гистерезисные двигатели) 9. Каждый инверторный мост со своим фильт- рокомпенсирующим устройством и обмоткой трансформатора образует один преобразующий канал. Синхронизирующий трансформатор 10 выпрямителя первичной обмотки подсоединен к сети 2 и имеет такое же количество вторичных обмоток, как и трансформатор 1. Соответствующие вторичные обмотки трансформатора 10 подсоединены к входам систем 11 управления своих мостов выпрямителя. Системы управления инверторных мостов и регулирующих устройств 12 и 13 своими выходами связаны с соответствующими мостами инвертора 4 и регулирующими устройствами 6, а входами синхронизации - с вторичными обмотками синхронизирующего трансформатора 14, который имеет такое же как и трансформатор 7 количество вторичных обмоток. Первичная обмотка трансформатора 14 подсоединена к выходной обмотке трансформатора 7, Схемы соединения обмоток

трансформаторов 10 и 14 синхронизации соответственно совпадают со схемами соединения обмоток трансформаторов 1 и 7 и выполнены таким образом, что обеспечива- ется последовательно фазовый сдвиг векторов напряжений между обмотками,

. 2Я подсоединяемыми к мостам, равный -х-- ,

j П

где п - количество каналов, а обмотки рас0 положены на общем магнитопроводе. Для сглаживания пульсаций тока в цепи постоянного тока установлен реактор 15.

Представленная схема преобразователя работает следующим образом.

5 Электроэнергия промышленной сети 2 преобразуется выпрямителем в постоянный ток, который, в свою очередь, преобразуется инвертором в электроэнергию переменного тока требуемой частоты, которая

0 поступает в нагрузку. За счет последовательного соединения мостов по цепи постоянного тока, заданного (с помощью трансформаторов) сдвига векторов напряжений мостов и соответствующего сдвига

5 импульсов управления каналов пульсации и гармоники, кроме первой, в токах и напряжениях складываются так, что наиболее низкие (по частоте) пульсации и гармоники исчезают, а оставшиеся, более высокие,

0 имеют небольшую величину. Этим обеспечивается значительное снижение искажений напряжения на выходе преобразователя.

Суммарная мощность преобразователя

5 равна произведению мощности одного канала на количество каналов. Таким образом достигается повышение мощности преобразователя.

За счет наличия сглаживающей индук0 тивности в цепи постоянного тока эта цепь работает в режиме источника тока. Поэтому при авариях (пробои вентилей, пропуски их зажигания и т.п.) токи не развиваются до больших значений, а каналы, в которых нет

5 повреждений, продолжают работать как и в нормальном режиме и питают нагрузку. Таким образом, обеспечивается непрерывность питания нагрузки в аварийных режимах.

0 Формула изобретения

Вентильный преобразователь, содержащий основной преобразующий канал в виде последовательно соединенных трехфазного вентильного моста с реактором в

5 цепи питания, фильтрокомпенсирующего узла и трансформаторного узла с блоками управления соответственно вентильным мостом и фильтрокомпенсирующим узлом, о т- личающийся тем, что, с целью улучшения качества электроэнергии на выходе преобразователя за счет снижения искажений напряжения и обеспечения его непрерывности в аварийных режимах, он снабжен дополнительными аналогично выполненными преобразующими каналами, вентильные мосты которых по цепи питания соединены последовательно, первичные обмотки трансформаторного узла расположены на общем магнитопроводе и выполнены обеспечивающими последовательно фазовый

0

сдвиг векторов напряжений между обмотками

2л

преобразующих каналов равным а ,где

о п

п - общее число каналов, а блоки управления вентильными мостами и фильтроком- пенсирующими узлами каналов выполнены обеспечивающими фазовый сдвиг управляющих импульсов между каналами на тот же

2л УОЛ

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для 15 потребителей повышенной мощности. Цель - улучшение качества электроэнергии на выходе преобразователя за счет снижения искажений напряжения и обеспечение его непрерывности в аварийных режимах. Устр- во содержит мосты выпрямителя 3 и инвертора 4 в каждом канале. Каждый из мостов инвертора 4 содержит фильтрокомпенсирую- щий узел, состоящий из конденсаторной ба- тареи 5 и вентильно-реакторного регулирующего устр-ва 6. За счет последовательного соединения мостов по цепи постоянного тока, заданного сдвига векторов напряжений мостов и соответствующего сдвига импульсов управления каналов пульсации и гармоники, кроме первой, складываются так, что наиболее низкие исчезают, а более высокие имеют небольшую величину. 1 ил. . ч К g G а с ос