Импульсный источник питания индуктивной нагрузки

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, при питании крупных электрофизических установок. Цель изобретения - снижение потребляемой реактивной мощности во всем диапазоне регулирования при любых углах коммутации - достигается введением в устройство блока 6 искусственной коммутации, элемента 7 сравнения, делителей 8, 9 напряжения и разделительного реактора 10. Устройство также содержит многофазные управляемые вентильные преобразователи 1, 2, индуктивную нагрузку 3, блок 4 управления, источник 5 питания и выходные шипы 11, 12. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

%1 С 4РФ3р „, .:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634356/21 (22) 09.01,89 (46) 15.07.91. Бюл. ¹ 26 (72) Ф.М.Спевакова (53) 621.3,038(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 519832, кл, Н 02 М 7/155, 18.07.73.

Авторское свидетельство СССР

¹589852,,кл. Н 05 Н 7/04, 1976. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, напри„„5Ц„„1663765 А1 (я)л H 03 К 3/53, Н 05 Н 7/04 мер, при питании крупных электрофизических установок. Цель изобретения — снижение потребляемой реактивной мощности во всем диапазоне регулирования при любых углах коммутации — достигается введением в устройство блока 6 искусственной коммутации, элемента 7 сравнения, делителей 8, 9 напряжения и разделительного реактора

10. Устройство также содержит многофазные управляемые вентильные преобразователи

1, 2, индуктивную нагрузку 3, блок 4 управления, источник 5 питания и выходные шины 11, 12. 4 ил.

1663765

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, при питании крупных электрофизических установок.

Цель изобретения является снижение потребляемой реактивной мощности во всем диапазоне регулирования при любых углах коммутации, На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 — вариант построения устройства при параллельном включении многофазных управляемых вентильных преобразователей; на фиг.3, 4 — эпюры, поясняющие работу устройства.

Импульсный источник питания индуктивной нагрузки содержит последовательно соединенные первый 1 и второй 2 многофазные управляемые вентильные преобразователи, индуктивную нагрузку 3, к управляющему входу первого многофазного управляемого вентильного преобразователя

1 подключен выход блока 4 управления, силовой вход каждого из многофазных вентильных преобразователей соединен с источником 5 питания, блок 6 искусственной коммутации, элемент 7 сравнения, первый 8 и второй 9 делители напряжения, первый и второй входы первого делителя 8 напряжения .подключены к первому и второму выходам первого многофазного управляемого вентильного преобразователя 1, выход соединен с первым входом элемента 7 сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго делителя 9 напряжения, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами второго многофазного управляемого вентильного преобразователя 2, управляющий вход которого соединен с выходом блока 6 искусственной коммутации, вход которого соединен с выходом элемента 7 сравнения.

При параллельном включении вентильных преобразователей добавляются разделительный реактор 10, обеспечивающий параллельную работу преобразователей, выходные шины 11, 12 устройства.

Импульсный источник питания работае следующим обоазом. Напряжение управляемого вентильного преобразователя 1 задается блоком 4 управления, который обеспечивает изменение угла регулирования вентилей этой секции в функции времени или любого другого параметра. Угол регулирования вентилей преобразователя 1 является отстающим. Секция управляемого вентильного преобразователя 2 работает с опережающими углами регулирования, обеспечиваемыми блоком 6 искусственной коммутации. Изменение углов опережения

10 вентилей преобразователя 2 осуществляет элемент 7 сравнения, обеспечивающий равенство напряжений секций управляемых вентильных преобразователей 1 и 2. Уставкой элемента 7 является делитель 8 напряжения, измеряющий напряжение преобразователя 1, Обратная связь регулятора напряжения снимается с делителя 9 напряжения, измеряющего напряжение преобразователя 2. Напряжения управляемых вентильных преобразователей 1 и 2 равны, когда угол опережения преобразователя 2

15 ,аг =y+a, (1) где ) — угол коммутации; а1 — угол регулирования (отстающий) преобразователя 1.

При этом основная гармоническая составля20 ющая тока, потребляемого от питающей управляемый вентильный преобразователь сети, совпадает по фазе с питающим напряжением. Совпадение фаз питающего напряжения и основной гармоники тока имеет

25 место при всех углах регулирования и коммутации вентилей управляемого вентильного преобразователя, Выпрямленные напряжения преобразователей 1 и 2 при соблюдении равенства (1) являются зер30 кальным отображением друг друга относительно точки пересечения синусоид, т,е, а1=0.

Приведенные соображения иллюстрируются эпюрами фиг.3 и 4, которые построÇ5 ены для схемы фиг.1. На этих эпюрах еф— фаэное напряжение переменного тока управляемого вентильного преобразователя;

I» — ток фазы А вторичной обмотки трансформатора, питающего преобразователь 1;

40 4г — ток фазы А вторичной обмотки трансформатора, питающего преобразователь 2;

4 — ток фазы А первичной обмотки трансформатора; Ua> — выпрямленное напряжение преобразователя 1; Ud2 — выпрямленное

45 напряжение преобразователя 2. На всех эпюрах принят угол коммутациии =300. о На фиг,За углы регулирования а -О., a2=-300; на фиг.Зб углы регулирования а1 «30 а =-60; на фиг.4 а а1 =60,а =-90 .; на

50 фиг,4б а1=75,a2=-105,.

Как видно их эпюр, кривые выпрямленного напряжения преобразователей 1,2 являются зеркальным отображением друг друга относительно момента времени to, а основная гармоника тока первичной обмотки трансформатора совпадает по фазе с соответствующим напряжением при всех углах регулирования. Зто означает, что в случае обеспечения равенства постоянных

1663765 составляющих выпрямленного напряжения обоих преобразователей угол сдвига фаз между питающим напряжением и током равне нулю, т.е, схема позволяет осуществить эффективное снижение потребляемой реактивной мощности во всем диапазоне регулирования. Аналогично фиг.3 и 4 можно построить эпюры токов и напряжений при параллельном соединении управляемых вентильных преобразователей (фиг.2).

Формула изобретения

Импульсный источник питания индуктивной нагрузки, содержащий последовательно соединенные и включенные между первой и второй выходными шинами первый и второй многофазные управляемые вентильные преобразователи, к управляющему входу первого многофазного управляемого вентильного преобразователя подключен выход блока управления, силовой вход каждого из многофазных управляемых вентильíbfx преобразователей соединен с источником питания, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью снижения потребляемой реактивной мощности во всем диапа5 зоне регулирования при любых углах коммутации, в него введены блок искусственной коммутации, элемент сравнения, первый и второй делители напряжения, первый и второй входы первого делителя на10 пряжения подключены к первому и второму выходам первого многофазного управляемого вентильного йреобразователя, выход соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен

15 с выходом второго делителя напряжения, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами второго многофазного управляемого вентильного преобразователя, управляющий вход которого

20 соединен с выходом блока искусственной коммутации, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, 1663765

Составитель А.Горбачев

Редактор А,Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 2274 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101