Способ управления двухтрансформаторным двенадцатифазным преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНБ1М ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в линиях постоянного тока.

Известен способ управления двенадцатифазным преобразователем на двух выпрямительных вентильных мостах, при котором формируют импульсы управления, изменяют фазу в зависимости от сигнала задания и подают эти импульсы на управляющие электроды вентилей мостов 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ управления двухтрансформаторным двенадцатифазным преобразователем на двух выпрямительных вентильных йостах, при котором формируют импульсы управления на двух ступенях путем переключения напряжения питания, изменяют фазу в зависимости от сигнала задания и подают эти импульсы на управляющие электроды вентилей мостов 2.

Однако данный способ имеет недостаточно высокое Ka iecTBo выходного напряжения из-за низкого коэффициента мощности.

Цель изобретения - повыщение качества выходного напряжения путем повыщения коэффициента мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления двухтрансформаторным двенадцатифазным преобразователем на двух выпрямительных вентильных мостах, при котором формируют импульсы управления на двух ступенях путем переключения напряжения питания,изменяют фазу в зависимости от сигнала задания и подают эти импульсы на управляющие электроды вентилей мостов, фазу импульсов управления изменяют от 90 до О эл. град, увеличением сигнала задания на первой ступени регулирования, изменяют выходное напряжение и сравнивают его с сигналом задания и при превыщении сигналом задания выходного напряжения переклю.чают напряжение питания ;на вторую ступень, увеличивая его напряжен 1е в два раза, устанавливают фазу 20 импульсов управления обоих мостов равной 60 эл. град, путем уменьщения сигнала задания в два раза, причем напряжение питания переключают на вторую ступень замыкания контактов выключателя второго

(первого) трансформатора, одна из вторичных (вентильных) обмоток которого соединена треугольником (звездой) и подключена к выходным зажимам выпрямительного моста через вторичную обмотку первого (второго) трансформатора.

На фиг. 1 приведена схема для реализации предлагаемого способа управления; на фиг. 2 - то же, при работе на одной ступени регулирования.

Двухтрансформаторный двенадцатифазный эквивалентный преобразователь содержит два трехфазных вентильных моста

Iи 2, соединенных между собой по цепи постоянного тока последовательно, и два трехфазных трехобмоточных трансформатора 3 и 4. Трансформатор 3 имеет одну первинную (сетевую) обмотку 5 и две вторичные (вентильные) обмотки 6 и 7, а трансформатор 4 - первичную обмотку 8 и вентильные обмотки 9 и 10. К фазным зажимам питающей сети А, B, С,; трансформаторы подключаются своими первичными обмотками посредством трехфазных (трехполюсных) выключателей 11 и 12. Числа витков вентильных обмоток 7-10 относятся к числам витков вентильных обмоток

6 и 9 как 1:3. Т. е. трансформаторы 3 и 4 являются .однотипными взаимозаменяемыми, по своим параметрам и характеристикам (при близких параметрах нагрузки и сети) соответствующим трансформаторам.

В схеме на фиг. 1 вентильные обмотки 6 и 9 ( с больщими числами витков) соединены треугольниками и присоединены к входным зажимам вентильных мостов 1 и 2 через вентильные обмотки 7 и 10 (с меньшими числами витков). При этом, как это видно из схемы, пары обмоток (6, 10 и 9, 7) между собой соединены последовательно-пофазно-согласно. Такое соединение вентильных обмоток двух трехобмоточ ных трехфазных трансформаторов между собой и с входными зажимами вентильных мостов обеспечивает эквивалентный двенадцатифазный режим преобразования энергии как при замкнутом состоянии обоих выключателей (11 и 12), так и при замкнутом состоянии любого одного из них (11 или 12).

Рассмотрим предлагаемый способ управления преобразователем на примере изменения (увеличения) выпрямительного наг ряжения от нуля до максимального значения. Вначале замыканием выключателя

I1подключают первичные обмотки 5 первого трансформатора 3 к фазным зажимам питающей сети . Схема преобразователя в этом случае имеет вид, представленный на фиг. 2. На входы вентильных мостов подаются ЭДС, наводимые в обмотках 6 и 7. Вентильные обмотки 9 и 10 участия в генерировании выпрямляемых напряжений не принимают. Так как вентильные обмотки 6 соединены треугольником, а обмотки 7 - звездой, имеет место

эквивалентный двенадцатифазный режим преобразования энергии. Изменяя углы отпирания всех тиристоров от 90 до 0°, увеличивают выпрямленное напряжение на выходных зажимах преобразователя от нуля до 0,5 максимального. Затем замыканием выключателя 12 присоединяют к питающей сети первичные обмотки 8 вторичного трансформатора 4. Одновременно с этим устанавливают углы отпирания тиристоров (60°). Дальнейшее увеличение выпрямленного напряжения производят изменением углов от 60 до 0°. Уменьщение величины выпрямленного напряжения от максимального значения до нуля производят изменением углов отпирания всех тиристоров и отключением первичных обмоток трансформаторов 4 и 3 от питающей сети в обратном порядке, т. е. в предлагаемом устройстве обеспечивается сочетание ступенчатого и непрерывного способов, управления преобразователей без использования дополнительных коммутирующих аппаратов. Повыщение энергетических показателей (коэффициента мощности при диапазоне регулирования более 1:2) достигается за счет того, что при величине выпрямленного напряжения, близком, но меньшем 0,5 от максимального напряжения (при отключенном выключателе 12), коэффициент мощности близок к 1,0.

Использование изобретения позволяет повысить качество регулирования выходного напряжения и фазного тока питающей сети путем увеличения коэффициента мощности и более эффективного использования преобразовательных трансформаторов за счет предлагаемого способа управления при последовательном (каскадном) соединении их вентильных обмоток.

Формула изобретения

Способ управления двухтрансформаторным двенадцатифазным преобразователем на двух выпрямительных вентильных мостах, при котором формируют импульсы управления на двух ступенях путем переключения напряжения питания, изменяют фазу в зависимости от сигнала задания и подают эти импульсы на управляющие электроды вентилей мостов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения путем повышения коэффициента мощности, фазу импульсов управления изменяют от 90 до О эл. град, увеличением сигнала задания на первой ступени регулирования, измеряют напряжение на выходе преобразователя и сравнивают его с сигналом задания и при превыщении сигналом задания выходного напряжения переключают напряжение питания на вторую ступень увеличением его напряжения в два

раза, устанавливают фазу импульсов управления обоих мостов равной 60 эл. град, путем уменьшения сигнала задания в два раза, причем напряжение питания переключают на вторую ступень замыканием контактов выключателя второго (первого) трансформатора, одна из вторичных (вентильных) обмоток которого соединена треугольником (звездой) и подключена к входным зажимам выпрямительного моста через вторичi f Дс0 gc(7f Сс r --f/- -0-

ную обмотку первого (второго) трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ф14г.2