УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОДНОФАЗНОМ Советский патент 1968 года по МПК H02J3/02 

Изобретение относится к области энергоснабжения на однофазном неременном токе и комилексно решает задачи совместной работы источников электроэнергии. Известны устройства для электроснабжения на однофазном неременном токе, содержащие однофазные соединенные в группы преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из вентилей, соединенных но схеме моста. В предлагаемом устройстве нрименены однотипнвт преобразовательные нолупроводниковые ячейки, каждая из которых состоит из вентилей, соединенных по схеме моста. В одн} диагональ каждого моста включены два реактора, к общей точке которых присоединяется фаза или полюс потребителей или источников электроэнергии, а другая диагональ моста подключена к щинам однофазного переменного тока частотой большей, чем частота любого многофазного потребителя. Между шинами однофазного переменного тока включен конденсатор. Для получения более жесткой внешней характеристики, повышения коэффициента мощности и уменьшения веса и габаритов реакторы выполняются на сердечниках из магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса, снаблсенных обмотками подмагничивания, обтекаемыми выпрямленным током. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - нреобразовательная ячейка. Энергию распределяют сборные шины / и 2 однофазного переменного тока. Со сборными шинами соединены непосредственно или через трансформаторы унифицированные однофазные преобразовательные ячейки ПЯ, число которых равно числу фаз и полюсов, связанных с указанными шинами потребителей и источников электроэнергии. К сборным шинам присоединен конденсатор 5, обеспечивающий работу ячеек в режиме повышения частоты источников питания. Каждая преобразовательная ячейка состоит из вентилей 4, 5, 6 vi 7, включенных по мостовой схеме. В диагональ постоянного тока ячейки включены реакторы S и Р, к общей точке которых подключена фаза или полюс нагрузки или источника питания, а диагональ переменного тока подключена к сборным шинам. Применение двух реакторов, имеющих собственные сердечники, позволяет резко ограничить уравнительные токи в ячейке и обеспечить требуемую степень сглаживания тока в нагрузках.

проводящей ток нагрузки, насыщен и практически не создает дополнительного падения напряжения в цепи рабочего тока.

Сердечник другой пары вентилей размагничен и резко ограничивает уравнительный ток. Размагничивающая обмотка питается от выпрямителя небольщой мощности, общего для группы ячеек и состоящего из вентилей 12, 13, 14, 15 и трансформатора 16. Реактор 17 сглаживает ток в цепи подмагничивания.

На анодные и катодные пары вентилей ячеек от схемы управления подаются отпирающие импульсы, отвечающие выпрямительному или инверторному режиму работы по отношению к переменному напряжению на сборных щинах.

В работе ячеек, связывающих многофазный источник напряжения со сборными щинами, бывают паузы, в течение которых с электродов управления соответствующих вентилей исключаются и выпрямительные, и инверторные импульсы.

При таком режиме управления вентилями преобразовательная ячейка может обеспечить передачу энергии от источника или возврат энергии от потребителя на сборные щины устройства через работающие в инверторном режиме вентили ячеек; передачу энергии потребителю или возврат ее источнику через работающие в выпрямительном режиме вентили ячеек; отключение от сборных щин или создание паузы в работе ячеек с целью регулирования перетока энергии для соответствующего потребителя или источника путем снятия импульсов управления с вентилей соответствующих ячеек. Совместно с устройством могут работать источники и потребители электроэнергии, имеющие номинальные частоты, потребители, требующие регулирования или стабилизации частоты питающего напряжения, а также источники и потребители постоянного тока с реверсируемой или неизменной полярностью.

Поскольку в многофазной системе потребление и возврат реактивной мощности для различных фаз не совпадают во времени, то реактивные мощности многофазных источников и потребителей, суммируясь на однофазных сборных шинах устройства, будут взаимно погашать друг друга и, следовательно, отпадает необходимость в конденсаторах или других устройствах для компенсации реактивной мощности.

Направление потока энергии между сборными щинами устройства и источниками, а также потребителями энергии определяется соотношениями углов регулирования и средними значениями напряжений при интегрировании в пределах указанных углов и углов окончания прохождения тока. Следовательно, можно осуществлять как принудительное направление потока энергии путем воздействия

на углы регулирования, так и свободное, определяемое соотнощениями напряжений. Это позволяет полностью управлять режимами работы двигателей с возвратом энергии в питающую сеть при генераторном торможеНИИ, а также построить систему бесперебойного электроснабжения за счет подхвата энергопитания аккумуляторной батареей при аварийном отключении основного источника питания и посадке напряжения на шинах. Можно также наиболее целесообразно распределять нагрузки между источниками электроэнергии.

Предмет изобретения

Устройство для электроснабжения на однофазном переменном токе, содержащее однофазные соединенные в группы преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит

из вентилей, соединенных по схеме моста, отличающееся тем, что, с целью питания потребителей с любыми напряжениями, частотами, родами тока, числом фаз от различных источников электроэнергии и обмена энергиями

между источниками, источниками и потребителями, в диагональ каждого из указанных мостов включены два реактора, к общей точке которых присоединяется фаза или полюс потребителей или источников электроэнергии,

а другая диагональ моста подключена к щинам однофазного переменного тока большей частоты, чем частота любого многофазного потребителя, и между указанными шинами включен конденсатор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения более жесткой внешней характеристики, уменьшения веса и габаритов, указанные реакторы выполнены на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса и снабжены обмотками подмагничивания, обтекаемыми выпрямленным током.

Приоритет по п. 2 исчислять с 9/ХП 1963 г.

m Ш Ш к Щ

Фиг..

/5

UZ.2