Управляемый многофазный вентильный преобразователь, питающий индуктивную нагрузку в режимах глубокого регулирования Советский патент 1980 года по МПК H05H7/04 

Изобретение относится к мощным импульсньм системам питания электрофизических установок, например термоядерных установок или ускорителей заряженных частиц. В таких системах участки быстрого подъема тока чередуются с участками поддержания постоянства тока. Это чередование обеспечивается путем применения управляемых вентильных преобразователей, работающих в режимах глубокого регулирования 1 . Применение таких преобразователей приводит к увеличению пульсаций выпрямленного напряжения и к увеличению реактивной мощности, потребляемой преобразователем от источника переменного тока. Одним из способов снижения пульса ций выпрямленного напряжения и реактивной мощности, потребляемой преобразователем, является применение так называемых нулевых вентилей, что в известном многофазном вентильном пре образователе, питающем индуктивную нагрузку в режимах глубокого регулирования, состоящем из мостовой схемы, и системы управления, приводит к необходимости добавления к преобразо вателю вентилей, рассчитанных на полную выпрямленную модность, а также системы управ.пения к ним 12 J . При больших мощностях преобразовательных устройств применение нулевых вентилей существенно удорожает установку. Цель изобретения - упрощение устройства и снижение стоимости преобразователя. Это достигается тем, что мостовая схема выполнена в виде двух последовательно соединенных трехфазных мостов, а система управления - в виде двух групп, выход одной из которых подключен к трем плечам с электрически соединенными анодами одного моста и к трем плечам с электрически соединенными катодами другого моста, выход .второй группы подключен к остальным плечам преобразователя а регулятор выпрямленного напряжения подключен к одной из групп системы управления. . На фиг.1 - дана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эпюры токов и напряжений.. Предлагаемый преобразователь содержит вентили 1-12 преобразователя, устойстБО 13 и 15 управления вентилями, стройство (регулятор выпрямленного , апряжения) 14 управления углом подигания вентилей 2, 4, 6, 7, 9и11, ндуктивную нагрузку 16.

Буквами АВС обозначены фазы перичной обмотки питающего трансформаора, а АВ| С; А, & С фазы вторичых обмоток питающего трансформатора.

Для работы преобразователя с максимальным выпрямленным напряжением, все вентили преобразователей поджигают с одинаковым углом регулирования сА. 0, выходное напряжение устройства 14 при этом равно нулю. . Для уменьшения выпрямленного напряжения преобразователя устройство 14 воздействует на устройство 13 управления, обеспечивая одинаковое увеличение угла регулирования вентилей 2, 4, 6, 7, 9 и 11, Угол регуг лирования этих вентилей может изменяться отЛ,.0 до где о - угол, соответствующий времени восстановления управляющей способности вентилей.

На фиг.2 представлены кривые изменения во времени токов и напрязкений элементов схеглы,характеризующих работу вентильного преобразователя прИ увеличении угла регулирования вен- тилей 2, 4, б, 7, 9 и 11 до 150 эл. гоалусов в момент времени t , где г.- напряжение фазы вторично-й обмотки трансформатора; 3 .j, токи вентилей 1-12; Ud. -выпрямленное напряжение мостовой ,состоящей из вентилей 1 6;1/о(-выпря1лленное напряжение мостовой схемы, состоящей из вентилей 7-l2;( выпрямленное напря жение,приложенвое к нагрузке 16.

При несим.метричном изменении углов поджигания вентилей одного моста возникает поочередное горение вектилей противоположных плеч моста, обмотка трансформатора разгружается от тока и в кривой выпрямленного напряжения каждого мостаuii HUUвозникают, участки нулевого напряжения в интервале- изменения угла регулирования от GO эл. градусов до 180 эл. градусов.

Изменение среднего значения вып рямлеЕшого напряжения от максимальной величины до нуля происходит при

Изменении угла регулирований от О ,до 180 . Больший диапазон изменения угла регулирования имеет преимущество - уменьшение низкочастотных гармоник выпрямленного напряжения Гармоник частотой 50 Гц и кратных ей), возникающих в связи с нарушением симметрии поджигающих импульсов вентильного преобразователя.

Предложенная схема экономически выгоднее в результате ликвидации нулевых вентилей. Необходимость при ., менения двух вторичных обмоток питаюа(его трансформатора мало сказы-. вается на стоимости трансформатора, так как при равенстве суГ марной мощности двух вторичных обмоток Ьдного трансформатора мощности одной вторичной обмотки другого трансформатора полная стоимость трансформаторов пр5ктически равна.

Фор у1ула изобретения

.Управляемый многофазный вентильный преобразователь, питающий индуктиввую нагрузку в режимах глубокого регулирования, состоящий из мостовой cxef.«j и системы управления, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения устройства и снижения стоимо преобразователя, мостовая схема выполнена в виде двух последовательно соединенных трехфазных мостов, а сиет1нма управления - в виде двух групп, выход одной из.которых подключен к трем плечам с электрически соединенными анодами одного моста и к трем плечам с электрически соединенными катодами другого моста, выход второй группы подключен к остальным плечам преобразователя, а регулятор: выпрямленного напряжения подключен к одной из групп системьт управления.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Рашев М.А, и др. Основные технические характеристики экспериментальной термоядерной установки ТоКс1мак--3. Атомная энергия

1964.

2. Авторское свидетельство № 41072, кл. 21 36, 1933.

А а с А в с А в

)О1УЮООООС.

ХХХЛААЛХТ

СЕ

41

7«

ХЛыю

J/г х5

К К К К N К.

{

-

О

К К К К к

NKKKKNKKKKN.