Тиристорный регулятор мощности и способ управления регулятором

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i i) 964612 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) 3аивлеио 26,0 3. 80 (21) 2 899024/24-0 7 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 05 F 1/66

31зеударетоеиный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07,.10.82. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07. 10 . 82 (53) УДК 621.316.

° 725 (088. 8) ®ЮЗИК у

04 7@11 1 " эта> цд„! 3 /

"" 1Ен (72) Автор изобретения

А. А. Яценко (71) заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ

И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОИ

Изобретение относится к тиристорным регуляторам мощности и способам управления ими и может быть использовано в регуляторах температуры, промышленных электронагревателей.

Известен тиристорный регулятор трех 5 фазной шестисекционной нагрузки, содержащий 6 тиристоров в виде трех пар параллельно-встречных тиристоров, .включенных между фазными зажимами питающей сети и секциями нагрузки, соединенными в замкнутый шестиугольник $1).

Данный регулятор имеет ограниченный диапазон регулирования (4:1), что является его определенным достоинством. Известно, что импульсные-регуляторы с непрерывно-ступенчатым (в том числе и ограниченным диапазоном) уп" равлением обладают повышенными энергетическими .показателями, так как коэффициент мощности на границах участков регулирования равен единице. Чем меньше диапазон регулирования, чем выше коэффициент мощности. Поэтому реаль-. 2 ный диапазон регулирования должен быть как можно ближе к требуемому..Для многих потребителей нагревательных печей диапазон регулирования 4: 1 является слишком большим.

Однако известный регулятор имеет сложную конструкцию, так как каждый тиристор должен устанавливаться на отдельном охладителе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тиристорный регулятор мощности, содержащий трехфазный выпрямительнык мост на ти- ристорах, диагональ переменного тока которого подключена к входным выводам,. а диагональ постоянного тока - к выходным выводам (2 ).

Недостатком известного регулятора является низкий коэффициент мощности.

Целью изобретения является повышение коэффициента мощности при ограниченном диапазоне регулирования для случая аестисекционнотт нагрузки.

3 96461

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено тремя выходными выводами, каждый из которых соединен с соответствующим входным выводом.

Известен способ управления тирис" торным регулятором мощности, заключающийся в том, что на тиристоры регулятора подают в циклической последовательности импульсы управления и из меняют их фазу в функции сигнала управления (2).

Недостатком известного способа управления явпяется низкое значение коэффициента мощности на среднем участ- >> ке регулировочнай характеристики, генерирование в сеть высокого уровня высвих гармони к то ка .

Целью изобретения является дальнейшее повышение коэффициента мощнос- gp ти и снижение уровня высших гармоник в питающей сети.

Поставленная цель достигается тем, что импульсы управления подают на тиристоры анодной и катодной групп через 240 эл. град., при этом на тиристоры пропускаемой фазы импульсы управления в начале диапазона регулирования не подают, а в конце подают в точках их естественного зажигания.

ЗО

На фиг.. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, иллюстрирующие способ.

Каждая из двух трехфазных секций, шестисекционной нагрузки 1 и 2 соеди35 нена звездой, параллельно которым включены катодная 3 и анодная 4 трехвентильные группы нести тиристоров 510. Отпирание тиристоров и изменение фазы импульсов управления производит40 ся системой управления 11.

Со гласно и редла гаемому способу управления в процессе регулирования непрерывно изменяют фазы одной группы импульсов управления в каждой вентильфЯ ной группе, т. е. импульсы следуют в циклической последовательности через

240 эл. град. Например, в катодной группе тиристоров чередование управляемых по фазе импульсов имеет вид 5, 9, 7, 5, в анодной группе тиристоров

59 это чередование 6, 10, 8, 6. На тиристоры, изменение фазы импульсов которых на данном участке регулирования пропускается второй группы импульсов управления либо совсем не подаются (на нижнем участке регулирэвочной характеристики), либо подаются импульсы управления при естественном угле от2 ф пирания этих тиристоров (на верхнем участке ре гулировочной характеристики) .

На фиг. 2 а, б показаны диаграммы напряжений общих точек ("а" и "Ь") трехфазных секций нагрузки 1 и 2 на границе нижнего и верхнего участков регулировочной характеристики. На некотором интервале питающего напряжения (фиг. 2а) в данном режиме системой управления поданы импульсы управления на тиристоры 5 (u ) и 9 (Ос). !

В катодной группе (фиг. 2 б) на этом же периоде питающего напряжения поданы импульсы управления на тиристоры

10 (-uc) и 6 (-ut,) . На тиристоры 7 (u<) и 8 (-u>) на этом периоде импуль" сы управления не подавались (фиг. 2а,Ь).

Уменьшение уровня потребляемой эне= ргии производится увеличением угла ре-. гулирования с (задержкой фазы включения соответствующих тиристоров). Для увеличения уровня потребляемой энергии производится переход на верхний участок регулировочной характеристики, тиристоры g, 9, 10, 6 открывают при углах их естественной коммутации и непрерывно изменяют фазы группы импульсов управления, подаваемых на те тиристоры, которые на предыдущем участке не открываются (7 и 8 и т. д.).

Использование предлагаемого способа управления обеспечивает снижение до нуля высших гармоник тока сети на границе верхнего и нижнего участков регулировочной характеристики (фиг. 2а-в) и повышение коэффициента мощности регулятора на всем диапазоне регулирования, т. е. искусственно достигается получение двух участков регулирования,на границах которых коэффициент мощности близок к единице. Одновременно с этим повышение энергетических показателей достигается за счет уменьшения общего диапазона регулирования.

Техническая реализация предлагаемого устройства не требует значительных затрат - могут быть использованы серийно выпускаемые регулируемые выпрямители (например, тиристорные агрегаты типа АТЕР) или регуляторы переменного напряжения типа PHTT.

Техническая реализация предлагаемого способа управления сводится к модернизации системы управления 5 оснащением последней блоками зонно-непрерывного регулирования и блоками рас5 9646 пределения импульсов управления (в тех же серийных изделиях).

Формула изобретения

1. Тиристорный регулятор мощности, содержащий трехфазный выпрямительный мост на тиристорах, диагональ переменного тока. которого подключена к входным выводам, а диагональ постоян-10 ного тока - к выходным выводам, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности при ограниченном диапазоне регулирования для случая шестисекционной нагрузки, 35 он дополнительно снабжен тремя выходными выводами, каждый из которых соединен с соответствующим входным выводом.

5, 2 . Способ управления регулятором, 2в заключающийся в том, что на тиристо12 6 ры ре гуля тора в ци клической последо вательности пбдают импульсы управле- ния и изменяют их фазу в функции сигнала управления, о т л и ч à 0 щ и йс я тем, что, с целью дальнейшего повышения коэффициента мощности и снижения уровня высших гармоник в питающей сети, импульсы управления подают на тиристоры анодной и катодной групп через 24 зл. град., при этом на тиристоры пропускаемой фазы импульсы управления в начале диапазона регулирования не подают, а в конце подают в точках естественного зажигания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 6575f9, кл. H 02 J 3/00, 1979.

2. Полупроводниковые выпрямители.

Под ред. Ф. И. Ковалева. М., "Энергия", 1978, с. 91.

Р

Фиг. 1

964612, Составитель Ю. Мерзляков.

Редактор Г. Ус Техред И. Гайду Корректор С. Шекмар

Заказ 7629/28 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4