Реверсивный компенсированный преобразо-ВАТЕль пОСТОяННОгО TOKA C РАздЕльНыМупРАВлЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/12 

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в электролизе, в электроприводе или других отраслях народного хозяйства, где требуется реверсивное преобразование переменного тока в постоянный.

Известен некомпенсированный преобразователь с раздельным управлением прямым и обратным вентильными мостами. Данный преобразователь, содержащий трансформатор, а также прямой и обратный комплекты вентилей обеспечивает любую токограмму при реверсивном питании потребителя выпрямленным током 1,

Недостатком его является, невысокий коэффициент маднс)сти. Кроме того, желательно повышение устойчивости работы преобразователя в инвертном режиме, поскольку срыв инвертирования может Привести к тяжелой аварии.

Известен нереверсивный ко ипенсированный преобразователь о однократной частотой напряжения на конденсаторах, содержащий трехфазный силово трансформатор, каждая фаза вторично обмотки которого через конденсатор подключена к соответствующей фазе

трехфазного выпрямительного моста, имеющий высокий коэффициент мощности 2 .

Наиболее близким к предложенному является реверсивный компенсированный преобразователь постоянного тока с раздельным управлением,состоящий из п-фазного питающего трансформатора с первичной и вторичной обмотками,

0 прямого и обратного п-фазных вентильных мостов.,соединенных по выходу параллельно, причем каждая фаза прямого вентильного моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора через

5 конденсатор.

Цель изобретения - повышение устойчивости работы преобразователя в инверторном режиме при оптимальной степени компенсации реактивной мощ0ности в выпрямительном режиме работы.

Поставленная цель достигается тем, что каждая фаза обратного вентильного моста подключена к соответствующей питающей фазе моста

5 прямого тока через дополнительно введенный конденсатор.

На чертеже представлен трехфазный преобразователь.

ПреобразЬватель содержит трехфазный трансформатор 1, трехфазный

выпрямительный мост 2 одного направления тока, трехфазный выпрямительный мост 3 другого направления тока основную трехфазную конденсаторную батарею 4 и дополнительную конденсаторную батарею 5.

Работа преобразователя осуществлется следующим образом,

В период времени, когда нагрузка питается выпрямленным током одного направления, работают -в выпрямительном или инверторном режиме мост 2 и конденсаторная батарея 4. Импулсы управления на мост 3 не подаются вентили этого моста не проводят ток Поэтому напряжения на всех фазах конденсаторной батареи. 5 равны нулю Напряжения на фазах конденсаторной батареи 4 отличны от нуля, так как вентили моста 2 проводят ток. Эти напряжения, изменяясь с однократной частотой, т.е. частотой напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора 1, входят в контуры коммутации вентилей моста 2 и осуществляют их искусственную KoiviMyTaцию. Для питания нагрузки током другого направления система импульсно-фазового управления снижает ток моста 2 до нуля. При этом напряжени на всех фазах конденсаторной бата- реи 4 также снижаются до нуля. Затем после необходимой паузы подаются импульсы управления на мост 3, работа которого осуществляется в инверторном (если мост 2 работал в овыпрямительном режиме) или выпрямительном режиме (если мост 2 работал в инвертном режиме). Нагрузка начинает обтекаться током другого направления. Искуственную коммутацию-, вентилей моста 3 осуществляют обе конденсаторные батареи 4 и 5, напряжение на которых и в данном случае изменяется с однократной частотой. Далее система импульснофазового управления моста 3 снижает ток до нуля, напряжения на конденсаторных батареях 4 и 5 также становится равным нулю, снимаются импульсы управления с моста 3 и после необходимой бестоковой паузы подаются импульсы на мост 2. С помощью импульсно-фазового управления моста 2 устанавливается необходимый ток противоположного направления и т.д. Как мост 2, так и мост 3 работает с искусственной кокмутацией вентиле .а следовательно, с достаточно высоким коэффициентом мощности.

В известном нереверсивном компенсированном преобразователе с однократной частотой напряжения на конденсаторах выбором соответствующей величины емкости конденсаторов можно добиться либо оптимальной степени компенсации реактивной мощности, либо оптимальной повышенной устойчивости преобразователя в инверторном режиме при изменениях напряжения в системе переменного тока и при изменениях тока нагрузки.

Указанные выше два свойства преобразователя (оптимальная компенсация и оптимальная повышенная устойчивость) имеют место при различных величинах емкости конденсаторной батареи. В реверсивном преобразова|Тёле мост, работающий в выпрямительном режиме, находится в работе значительно, более продолжительно, чем мост , работающий в инверторном режиме. Например, в реверсивном электролизе время работы моста, осуществляющего выпрямительный режим, в десятк раз превышает время работы моста, осуществляющего инверторный режим. В таком случае целесообразно обеспечивать оптимальную компенсацию реактивной мощности при работе моста, осуществляющего выпрямительный режим. Емкость конденсаторной батареи этого моста следует выбрать -из ус- ловия оптимальной компенсации реактивной мощности, исходя из конкретных условий работы преобразователя. Учитывая серьезность аварии, возни-, кающей при срыве работы инвертора, а также весьма непродолжительное время инверторного режима,емкость конденсаторной батареи моста, осуществляющего инверторный режим,следует выбрать из оптимальной повышенной устойчивости работы его. В этом случае за счет некоторого снижения степени компенсации реактивной мощности обеспечивается высокая надежность работы преобразователя в инверторном режиме.

Включение конденсаторных батарей в предложенный преобразователь обеспечивает различные величины емкостей конденсаторов, осуществляющих искусственную коммутацию вентиле в мостах разного направления тока..

Формула изобретения

Реверсивный компенсированный преобразователь постоянного тока с разп дельным управлением, состоящий из п-фазного питающего трансформатора с первичной и вторичной обмотками, прямого и обратного п-фазных вентильных Мостов, соединенных по выходу параллельно, причем каждая фаза прямого вентильного моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора через конденсатор, о т л ичающийс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы преобразователя в инверторном режиме при оптимальной степени компенсации реактивной мощности в выпрямительном режиме, каждая фаза обратного вентильного моста подключена к соответствующей питающей фазе прямого

вентильного моста через введенный дополнительный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Барский В.А. Раздельное управление реверсивными тиристорными

преобразователями. М., Энергия, 1973, с, 10, рис. 1-1.

2. Нейман Л.Р. и др. Электропередача постоянного тока как элемент энергетических систем. М-Л.,АН СССР, 1962, с. 127, рис. 28.

MlP

Tf i S