Трехфазный мостовой выпрямитель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования переменного тока в постоянный . Цель изобретения - повьшение КПД. Угол регулирования тиристоров выпрямителя изменяется фазосдвигающими блоками 7, 8, 9, 15, входные сигналы которых образуются нелинейным преобразованием сигнала блока 12 задания напряжения в блоках 10, 11, 16 нелинейности . В случае превышения выходным напряжением выпрямителя 66% максимальной величины среднего выпрямленно.го напряжения изменяется угол, регулирования вентилей 1-6. При меньшей величине напряжения тиристоры 2 и 5 фазы С выводятся из работы. 1 3.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 М 7 12

I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4070222/24-07 (22 24.04.86 (46) 23.02.88. Бюл. Ь 7 (71) Московское отделение Научно-исследовательского института по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) Н.И.Джус (53) 621.316.727(088.8) ,(56) Полупроводниковые выпрямители.

M.: Энергия, 1978, с. 91, рис, 2-22а.

Авторское свидетельство СССР

У ll!7796, кл. Н 02 li 7j155, 1984. (54, ТРЕХФАЗНЫЙ ЮСТОВОЙ ВЬП1РЯМИТЕЛЬ (57) Изобретения относится к электротехнике и может быть использовано для

„„SU 1376193 А I преобразования переменного тока в постоянный. Цель изобретения - повышение

КПД. Угол регулирования тиристоров выпрямителя изменяется фазосдвигающими блоками 7, 8, 9, 15, входные сигналы которых образуются нелинейным преобразованием сигнала блока 12 задания напряжения в блоках 10, 11, 16 нелинейности. В случае превышения выходным напряжением выпрямителя 661 максимальной величины среднего выпрямленного напряжения изменяется угол регулирования вентилей 1-6. При меньшей величине напряжения тиристоры 2 и 5 фазы С выводятся из работы.

1 з,п. ф-лы, 7 ил.

1376193 .

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для преобразования переменного тока в постоянный и обратно.

Цель изобретения — повышение КПД за счет снижения потребления реактивной мощности.

На фиг. 1 изображена схема выпрямителя; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения;.на фиг. 3-7 — диаграмма работы выпрямителя.

Выпрямитель составлен из фаэных тиристоров 1-6, образующих трехфазный мост управляющим входам тирис 15 торов 1-6 разных фаз подключены выходы фазосдвигающих блоков 7-9. Входы этих блоков через блоки 10 и 11 нелинейности соединены с выходом блока

12 задания напряжения.

Кроме того, имеются нулевые тирис" торы 13 и 14, которые управляющим входом связаны с выходом четвертого фаэосдвигающего блока 15. Вход этого блока через третий блок 16 нелинейности связан с блоком 12 (фиг. 2).

Выпрямитель работает следующим образом.

Ow предназначены для преобразования известным образом переменного то- 30 ка сети (А, В, С) в постоянный ток и обратно. С целью изменения величины тока или напряжения угол регулирования тиристоров изменяется фазосдвигающими блоками. 7-9 и 15 (фиг.2) в функции управляющего сигнала на вхо-35 де этих блоков. Эти сигналы образуются нелинейным преобразованием сигнала блока 12 в блоках 10, 11 и )6 (фиг.2).

Устройства реализуют новые- способы управления выпрямителем. Суть 40 такого управления (фиг. 1) состоит в том, что, если требуемая величина напряжения на выходе выпрямителя превыщает 66Х максимально возможной вели» чины среднего выпрямленного напряже- 45 ния, то изменяется угол регулирования всех шести вентилей. 1-6. При меньшей величине требуемого напряжения тиристоры 2 и 5 фазы С выводятся иэ работы и изменяется угол регули- 50 рования тиристоров 1, 3, 4 и 6 оставшихся двух фаз (А, В), т.е. выпрямитель переводится в режим одиофазного моста.

Фаэосдвигающие блоки 7-9 предпола- 55

; гаются выполненными с линейными характеристиками между входом и выхо" .дом, т.е. используется линейное опорное пилообразное напряжение при выполнении этих блоков по принципу вертикального управления. Поэтому для осуществления указанного управления блоки 10 и 11 преобразуют сигналы так, что сквозная характеристика (зависимость углов регулирования тиристоров от выходного сигнала блока 12) соответственно для каналов управления приобретает вид кривых 17 для блока 10 и 18 для канала блока 11 (фиг ° 3).

Фактически эти кривые являются характеристиками блоков нелинейности.

На участке аб угол регулирования тиристоров 2 и 5 устанавливается близким к 180, т.е. достигает положения, при котором эти тиристоры на работу выпрямителя фактически не влияют.

Такой же режим работы этих тиристоров может достигаться и эапиранием импульсов управления. Это может осуществляться специальной схемой запи-. рания импульсов или же увеличением сигнала на входе блока 9 до величины, превышающей амплитуду опорного напряжения.

На фиг, 4 приведены диаграммы зависимости относительной величины реактивной мощности q от среднего .выходного напряжения U (относительная величина) ° Кривая 19 соответствует схеме фиг, 1.

На обоих участках управления могут использоваться и специальные режимю управления; управление с эффек" том нулевого вентиля, двухкратное включение.Это позволяет получить еще больший выигрыш реактивной мощности.

В варианте выполнения выпрямителя (фиг. 2) пока управляющий сигнал достаточно большой, такой что соответствующее ему напряжение на выходе выпрямителя превышает 38Х, устройство работает как,известное, Такой режим работы может быть как обычным симметричным, так и с участием в работе нулевых вентилей. Угол регулирования тиристоров 1-6 трех фаэ симметричен.

На участке ког"да требуемое напряжение на выходе лежит в пределах от 38 до 66i возможно также управление с переходом в однофазный режим (фиг. 1 и 2).

При требуемой величине напряжения менее 383 две фазы (А, В} тиристоров 1, 2, 4 и 6 из работы выводятся, а выпрямитель переходит в однофаэный режим работы, в котором участвуют тиристоры 2, 5, 13 н 14. Для

1376193 Ц

Вых и достижения такого. режима устанавливается начальный угол регулирования, равный- -30, так как в трехфазной схеме начало отсчета угла регулирования (Ы=О) отсчитывается от точки пересечения фазных напряжений, а в однофазном режиме — от перехода этими напряжениями через ноль.

На фиг. 5 показана зависимость угла регулирования от сигнала У блока

12 управления. Кривая 20 соответствует каналу блока 10 нелинейности а кривая 21 — каналу блока 21. Кривая 22 относится к каналу нулевых вентилей 13 и 14 — блоку 16 нелинейности. Иежду точками а и б вентили 1, 3, 4 и б в работе выпрямителя не участвуют, будучи выведены из работы описанными способами за пределами точек в и г нулевые вентили могут быть выведены из работы или участвуют в работе с углами регулирования а/=-30, По указанной причине за пределами точек в и r характеристика 22 не показана.

На фиг. 6 показаны аналогичные характеристики при использовании режи- ма работы с участием на обоих этапах управления при U) 0,38 и U (0,38 нулевых вентилей в режиме шунтирующих вентилей, а на фиг. 7 приведены диаграммы реактивной мощности: 23— для предлагаемого управления и 24— для обычного известного уцравления трехфазной схемой с нулевыми венти- 35 лями.

Таким образом, предлагаемые схемы позволяют на отдельных этапах управлечия существенно снизить потребление реактивной мощности. Снижение пото- 40 ков реактивной мощности в сети ведет к снижению потерь энергии в ней, снижению колебаний напряжения сети. формула из обретения 45

1. Трехфазный мостовой выпрямитель, содержащий силовой блок из трех пар вентилей, соединенных по мостовой трехфазной схеме, вход которого предназначен для подключения к питающей сети, а выход — к нагрузке, блок задания, три фазосдвигающих блока, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих пар вен55 тилей„ входы первых фаз сдвигающих блоков объединены, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью повышения Л1Д путем снижения потребления реактивной мощности, он снабжен двумя блоками нелинейности, причем выход блока задания соединен с входами первых двух фазосдвигающих блоков через первый блок нелинейности, а с входом третьего фазосдвигающего блока через второй блок нелинейности, причем блоки нелинейности формируют следующие функциональные зависимос" ти:

1 У, если У,< У<У2, ь х<2 7 /ЗЛ У если У>У или У<У,;

I V,„„, если У, У(У2, (f /3 2 У, если У>У или У(У,; где U — выходные напряжения соSbtX 2,2,g ответствующих блоков нелинейности;

У вЂ” входное напряжение блока нелинейности; — напряжение, запирающее соответствующий фазосдвигающий блок;

У„, У вЂ” равны граничным выходным напряжениям блоков нели- нейности, при которых

11,„х достигает максимально допустимое значение мак <

2. Выпрямитель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен двумя дополнительными вентилями, третьим блоком нелинейности и четвертым фазосдвигающим блоком, причем выход блока задания соединен через. последовательно включенные третий блок нелинейности и четвертый фаэосдвигающий блок с управляющими входа. ми дополнительных вентилей, которые включены между собой последовательно и параллельно нагрузке, общий вывод дополнительных вентилей предназначен для подключения к нулевому про.

1 воду питающей сети, причем блоки нелинейности реализуют следующие функциональные зависимости:

У, если У, < у<у> или у, (y(y

"/312 У, если У у или у<у,; 1 „„, если У (У<уц, U„„b если У, <у<У> или У y

У-U„„,/6, если У (У(у

f 11зап если У>у< или у<у, (<3 У-Б /6 если У у<у

1376193 где U — выходное напряжение четвертого фазосдвигающего блока;

У У - граничные значения, при которых U достигает значе5U a t

1376193