Teil Heim
Produktion, Amateur
Funkamateur
Modellflugzeuge, Raketen-
Nützlich, unterhaltsam 		Stealth - Master
Elektronik
Physik
der Technik
Erfindung 		Raum Geheimnis
Erde Mysteries
Secrets of the Ocean
List
Kartenausschnitt
Anfang
Forum
Verwendung des Materials ist für die Referenz (für Websites - Hyperlinks) zulässig
Erfindung
Russische Föderation Patent RU2052887

Stabilisatoren, Dreiphasenspannung von einem einzigen HOCHFREQUENTEN LINK

Stabilisatoren, Dreiphasenspannung von einem einzigen HOCHFREQUENTEN LINK

Name des Erfinders: Klimash VS
Der Name des Patentinhabers: Klimash Vladimir Stepanowitsch; Komsomolsk-on-Amur State Technical University
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1993.12.10

Diese Erfindung betrifft Geräte zum Konverter und soll die Dreiphasenspannung auf der niedrigen Seite des Umspannwerkes zu stabilisieren. SUBSTANCE: die Vereinfachung und Erleichterung des Stabilisators wird durch Einbringen in eine einphasige Hochfrequenzverbindung erreicht. Der Stabilisator umfasst zwei Frequenzumrichter, von denen einer mit Zwischenkreis (drei-Phase, eine Phase) und die andere mit einer direkten Bindung und natürlich umgeschaltet (einphasig). Unter ihnen waren die einphasigen Hochfrequenz-Abwärtstransformator. Der Stabilisator liefert eine stabile Spannung auf der Niederdruckseite des Umspannwerkes ändert, unabhängig von der Versorgungsspannung, sowie von der Größe und der Art der Last. Dieser Stabilisator wird auf zwei Arten gesteuert. In einem Fall wird die Spannungserhöhungsspannung ohne die Verschiebung der ersten Harmonischen geregelt, die andere - mit erweiterten fazosdvizheniem Spannungserhöhungsspannung Blindleistungskompensation.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich Ausrüstung zum Konverter und soll die Spannung auf der unteren Seite des Umspannwerkes mit der Möglichkeit einer teilweisen Kompensation von Blindleistung zu stabilisieren.

Im Rahmen der Energiepreise von steigenden, insbesondere für Strom, drängende Problem der energiesparende Geräte zu schaffen, die Spannungsstabilisatoren mit Blindleistungskompensation enthalten. Zugleich die ein schnelleres Wachstum der Preise für Kupfer als für Halbleiter, geeignet sind, mit Vermittler elektrischen Hochfrequenz, die Erleichterung Transformator Ausrüstung. Der Umgang mit diesen Fragen widmet sich dem Vorschlag, der am besten seine Nützlichkeit in elektrischen Hochleistungssysteme, insbesondere in den Leistungsteilen von Industrieunternehmen demonstriert.

Bekannten AC-Spannungsregler mit einer Hochfrequenzverbindung (SU, USSR N 648.960, Kl. G 05 F 1/16, H 02 P 13/16, 1979), die auf der unteren Seite des Haupttransformators und in jeder Phase angebracht ist, umfasst eine einphasige Hoch Booster-Transformator mit primären, sekundären und zusätzlichen Wicklungen sondern auch einen Modulator und einen Demodulator, berechnet jeweils durch die Ströme der Primär- und Sekundärwicklung des Booster-Transformators und mit vier vollständig mit Zweiweg-Leitfähigkeitsschlüssel (Gesamt Version dreiphasigen gesteuert 54 des Transistors oder zaptira, die Hälfte davon offen ist eine Lastschaltung).

Die Nachteile des Stabilisators sind die begrenzte Kapazität und folglich der Umfang der Notwendigkeit, in dem Lastkreisstrom zu verwenden, ist völlig gesteuerten Schlüssel, der Komplexität aufgrund der Verwendung der Leistungseinheit Phasenstabilisator große Mengen völlig gesteuerten Schlüssel BSP Leitfähigkeit und spezifische multiwinding Phasentransformatoren aber auch durch die Komplexität des Regelalgorithmus und implementiert sein System relativ große Gewicht und die Größe des Wechselrichters aufgrund der Verwendung davon dreiphasigen Booster-Transformatoren, drei Modulatoren und Demodulatoren drei.

Bekannte und Drei-Phasen-Spannungsregler mit einer Brücke hoher Frequenz, die sich von den vorherigen analogen vereinfachten Design-Phase Booster-Transformatoren (SU, USSR N 589681, kl.N 02 P 13/14, H 02 M 5/22, 1978). Er schaltete auf der unteren Seite des Haupttransformators und hat in jeder Phase mit zwei Wicklungen einphasigen Hochfrequenzverstärker Transformator, Brückenmodulator (Wechselrichter) und eine Brücke-Demodulator (Konverter) vollständig Schlüssel mit bilateralen leitend zu steuern. Zu einer der Diagonalen der Brücke sind jeweils mit Primär- und Sekundärwicklungen der Saugtransformatoren einphasiger Hochfrequenz und die andere Brückendiagonale des Modulators mit dem Netzwerk oder der Last verbunden ist, und die andere Brückendiagonale des Demodulators ist in den Lastkreis enthalten.

Jedoch die inhärenten Nachteile des Stabilisators. Er hat begrenzte Macht Anwendung, relativ hoch entwickelte Netzteil und Steuersystem, sondern auch eine Menge Gewicht und die Abmessungen eines Transformators und Halbleiter-Ausrüstung pro Einheit der Leistung.

In der Nähe von dem vorgeschlagenen Regler ist eine Dreiphasenspannung (SU, USSR N 322.836, Kl. H 02 P 13/14, 02 H M 5/45, 1970), das als Prototyp genommen wird, und enthält einen Haupt dreiphasigen Dreiwicklungstransformator, dreiphasig oder ein drei-Phasen-Gleichrichter mit einem Steuersystem synchronisiert Netzspannung, die Wechselrichtersystem Frequenzreferenz dreiphasig und und eine Sensorlastspannung, deren Ausgang durch ein Vergleichselement mit dem Steuereingang des Spannungssteuersystems verbunden ist, und die Primärwicklung des Haupt tpansfopmatopa an das Netzwerk, dessen Sekundärwicklung Wicklungs im Lastkreis enthalten ist, und die zusätzliche Sekundärwicklung dreiphasigen Gleichrichter oder ein drei~~POS=TRUNC-Gleichrichter und einen drei-Phasen-Wechselrichter zu den Primärwicklungen des Abwärtstransformators dreiphasigen verbunden, dessen Sekundär von denen jeder Wicklung in den Lastkreis der gleichen Phase enthalten ist, und zwei zusätzliche Sekundärwicklungen jeweils Lastkreis vorherigen und nachfolgenden Phasen. Spannungsregelung durch den Thyristor-Gleichrichter-Steuerwinkel als eine Funktion der Differenz zwischen dem Rückkopplungssignal mit einem Referenzsignal zu verändern.

Prototype Nachteile hohe Gewicht und die Abmessungen des Transformators Ausrüstung und der Komplexität aufgrund der Verwendung von Dreiphasen-Transformatoren chetyrehobmotochnyh und dreiphasige Wechselrichter mit Frequenzreferenzsystemen.

Der Zweck der Erfindung, eine verbesserte Gewicht und Größe und eine Vereinfachung des Stabilisators.

Das Ziel, daß der Stabilisator eingeführt Blocksynchronisation erreicht wird, und erhöhen die Frequenz und die einphasigen Gleich Frequenzumrichter mit natürlichen Kommutierung, die aus drei Anode und drei Kathoden Thyristor-Gruppe zusammengesetzt ist, von denen jeder in zwei Thyristoren hergestellt ist, und synchronisiert mit dem Netzwerk zu verbessern System Frequenz- und Phasensekundärwicklungen des Haupttransformators zwischen einer drei~~POS=TRUNC und einer dreiphasigen Ausgangsgleich Frequenzumrichter einphasigen Eingang mit der Sekundärwicklung eines einphasigen Abwärtstransformator, der Ausgangssynchronisationseinheit und eine Frequenzerhöhung an den Takteingang des einphasigen Wechselrichterfrequenzreferenz Systemtakteingangsblock verbunden ist Wicklung verbunden ist und Erhöhung der Frequenz auf eine weitere Sekundär verbunden ist der Haupt tpansfopmatopa Wicklung, an die und die Taktfrequenz des Systems verringert direkten Eingang des Frequenzwandlers angeschlossen ist, wird der Steuereingang mit dem Ausgang des Vergleichselementes verbunden.

Das Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von teilweisen Kompensation von Blindleistung, die im Prototyp nicht nur erzeugt, sondern im Gegenteil, es einen zusätzlichen Verbrauch von Blindleistung.

Dieser Zusatznutzen des Stabilisators wird über das Vergleichselement, das die Ausgangslastspannung des Sensors erreicht und ist mit dem Steuereingang des Wechselrichterfrequenz-Referenzsystem (Figur 1 die gestrichelte Linie) verbunden ist, das zusammen mit dem Wandlerfrequenz Reduktionssystem direkte Frequenz konfiguriert ist, die Pulsphasenregelung zu steuern, der Vorlaufseite in Bezug auf die Netzspannung.

Stabilisatoren, Dreiphasenspannung von einem einzigen HOCHFREQUENTEN LINK

1 ist ein schematisches Diagramm des Stabilisators.

Figur 2 Zeitdiagramme für eine Ausgangsspannung der beiden Moden zu erzeugen.

In 1 ist die folgende Bezeichnung: U s , U p und U für U ra Referenzsignale und die Steuerung jeweils die Phase und Amplitude der Spannungserhöhungsspannung.

Stabilisator (Fig. 1) eine Dreiphasen-Stromversorgung 1 und einer Last 2, die die Haupt dreiphasigen Dreiwicklungstransformator 3 mit der Primärwicklung 4, die eine Sekundärspule 5 und weitere Sekundärwicklung 6, einer einphasigen Setzungszweiwicklungstransformator 7 mit Primär- und Sekundärwicklungen 8 und 9, dreiphasig, einphasig Wandler 10 Frequenz mit Zwischenkreis, die aus drei~~POS=TRUNC 11, synchronisiert mit dem Netzwerksystem 12, Spannungsregelung, einphasige Wechselrichter 13 mit dem System 14 die Frequenzfestsetzeinheit 15, Synchronisation und Frequenzerhöhung, einphasigen besteht, dreiphasigen Direktumrichter 16, wobei die Frequenz der natürlichen Kommutierung , die drei Anoden 17, 18, 19 und drei Kathoden 20, 21, 22, Thyristor-Gruppen, von denen jede in zwei Thyristoren und synchronisiert ist, die mit der Netzfrequenz Verkleinerungssystem 23, den Spannungssensor 24 und Lastzelle 25 Vergleiche einschließt.

Die Primärwicklung 4 des Haupttransformators 3 ist mit dem Netzwerk 1 verbunden, dessen Sekundärwicklung 5, die zwischen der Last und den Ausgangsanschlüssen 2 direkte Frequenzumformer 16, dessen Eingangsanschlüsse sind mit der Sekundärwicklung 9 der einphasigen Abwärtstransformator Primärwicklung 7 8 einphasigen Abwärtstransformator 7 ist mit dem Ausgang des Inverters verbunden ist, 13, dessen Eingang durch die drei~~POS=TRUNC 111 ist mit einer weiteren Sekundärwicklung 6 des Haupttransformatorwicklung 3, die 15 Takteingabeeinheit verbunden ist, die Synchronisation und zur Verbesserung der Frequenz des Systems 12, die Spannungssteuerung, sondern auch Reduktionssystem 23, den Frequenzblock Ausbeute 15 Synchronisations- und Frequenzerhöhung verbunden ist mit dem ersten Systemeingabesteuerung 14, um die Frequenz zu erhöhen, dessen Ausgang mit dem Inverter 13 verbunden ist und der Ausgang des Sensors 24 wird die Lastspannung durch das Element des Vergleichs 25 mit dem Steuereingang 12 der Systemspannungssteuerung verbunden ist, dessen Ausgang mit einem Gleichrichter 11 zusätzliche Beziehungen verbunden Blindleistungskompensation bereitzustellen umfassen (sm.fig.1 gestrichelte Linie) sollte 14 einen zweiten Steuereingang System verbindet, Erhöhen der Frequenz des Inverters 13 mit dem Ausgang des Vergleichselements 25, da das System 14 und die Frequenz und die Frequenzsystems 23 erhöhen, sind konfiguriert gleiten glatt auf der Spannungs Phasenvoreilung Einstellen Netzwerk.

STAB funktioniert wie folgt

Frequenzwandler 10 zu der Zwischenkreisspannung von einer Dreiphasen-Hilfswicklung 6 bildet einen Haupt tpansfopmatopa dreiphasigen gesteuerten Hochfrequenzspannung. Diese hochfrequente Spannungsabfälle einen einphasigen Transformator 7 und auf die Drei-Phasen-Input-Single-Phasen-Gleich-Wandler 16-Frequenz. 16 Thyristorstromrichter mit natürlichen Frequenzumschaltung und führte ein Netz von einphasigen gesteuerten Hochfrequenzspannung erzeugt eine geregelte größte Dreiphasenspannung mit einer Frequenz gleich dem Netzwerk. Die Ausgangsspannung des Wandlers 16 wird die Frequenz, mit der Spannung an der Sekundärwicklung 5 des Haupttransformators 3 in der Höhe der Lastspannung 2, die an einer vorbestimmten stabilisiert ist, beispielsweise Sollpegel aufgrund der Auswirkungen des Differenzsignals von dem Vergleichselement 25, ein System 12 Gleichrichter 11 Steuer entfernt wird, ist mit dem Frequenzwandler 10 enthalten.

Wenn die Polarität des Elements Ausgangs Ändern 25 Vergleichssignal mit dem Steuereingang des Frequenzunterdrückungssystem 23 angelegt, diskret letztere verschiebt Impulse an die 17 Anode zugeführten Steuer, 18, 19 und der Kathode 20, 21, 22 Ventilgruppe auf der Versorgungsspannungshalbzyklus. So ändern Sie die Polarität der zusätzlichen Spannungsstabilisator und Übersetzungsmodus Spannungsanhebung (2a) in voltovycheta Modus (Abbildung 2 b), und umgekehrt. Unabhängig von der Betriebsart Regelventil innerhalb der Gruppen 17-22 natürlich kommutierte Thyristoren in dem Gleichrichter und der Umrichter-Modi in direkten Wandler 16 Frequenz.

Die oben beschriebene Spannungsumwandlungsprozess kann durch die folgenden analytischen Kennzahlen ausgedrückt werden.

Die durchschnittliche gleichgerichtete Spannung der zusätzlichen Sekundärseite des Haupttransformators Wicklung 3 6

(1) wobei U 1 Phasen - Stromversorgungsnetz;

K-12 W 1 / W 2d Verhältnis der Primär 4 der Windungen der weiteren Sekundärwicklung 6 auf die Anzahl Windungen;

F ( B) [0,1] Übertragungsfunktion des Gleichrichter 11;

Thyristoren 11 in vyppyamitelya Lenkwinkel.

Die reduzierte Hochfrequenztransformator 7 wird die Ausgangsspannung des Inverters 13 ist rechteckig mit einstellbarer Amplitude gleich

(2) wobei K undK-12 - Spannungsverstärkungs Tiefe;

K t Übersetzungsverhältnis von einer Hochfrequenz - Einphasen-Abwärtstransformator 7.

Diese Hochfrequenz-Einphasen-Spannung, die durch direkte Frequenzwandler 16 umgewandelt wird, in Dreiphasen-Spannung der Spannungsanhebung zu dem zweistufigen Form der Phasenspannung (Abbildung 2).

Der aktuelle Wert der ersten Harmonischen eines zweistufigen Spannungshochsetz

Basierend auf den Ausdrücken (3) und (4) erhalten

(5)

bei n 0 Stabilisator in der Spannungserhöhungsmodus arbeitet, und mit n in voltovycheta Modus, um eine Ausgangsspannung, ohne eine Verschiebung der ersten Harmonischen bildet.

Umsetzung des Wechselrichter-Steuersystem 14, 13 und 16 leiten die Wandlersteuersystem 23 Frequenz mit Phasensteuerung und ein Phasenwender und n Direktantrieb der Vorschubseite in bezug auf die Netzspannung Stabilisierungsverfahren ermöglicht die Steuerung mit Kompensation der Blindleistungsnetzwerk. In diesem Fall n innerhalb des Netzhalbzyklus reguliert wird , und n in der Hochspannungs - Halbzyklus - Management.

Ausgangsspannungsstabilisator auf der Basis des Ausdrucks (5) und die einstellbare Spannungsverstärkungsphase



Der am besten geeignete Anwendungsgebiet sind industrielle und agroindustriellen Umspannwerken mit einer Kapazität von 250-1000 kVA.

FORDERUNGEN

1. Stabilisatoren, Dreiphasenspannung von einem Single-LINK HOCHFREQUENTEN Hauptphasen - Dreiwicklungstransformator enthält, einphasigen Step-down - Zweiwicklungstransformator und drei Phase, eine Phase - Wechselrichter mit DC - Link, der mit Spannung mit dem Netzwerk - Management - System und einem einphasigen Wechselrichter - System synchronisiert , um einen Drei-Phasen - Gleichrichter umfasst Frequenzreferenz, sondern auch Sensor die Lastspannung, dessen Ausgang das Vergleichselement ist durch an den Steuereingang des Spannungssteuersystems verbunden ist, mit der Primärwicklung des Haupttransformators Wicklung mit einem Netzwerk verbunden ist, dessen Sekundär im Lastkreis enthalten ist Wicklung und die zusätzliche Sekundär durch eine drei~~POS=TRUNC, einphasigen Wechselrichter mit der Zwischenkreis zum Primär eines einphasigen Abwärtstransformatorwicklung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit eingeführt, und die Frequenz und die einphasigen Gleich Inverter mit natürlichen Schalt erhöhen, was Thyristors Gruppen drei Anode und drei Kathoden enthält, von denen jedes aus an zwei Thyristoren und mit der Netzfrequenz Reduktionssystem synchronisiert ist, die Phasensekundärseite des Haupttransformators zwischen der drei~~POS=TRUNC und dreiphasige Ausgangsgleich Frequenzumrichter, einphasigen Eingang mit der Sekundärwicklung verbunden Wicklung eines einphasigen Abwärtstransformator, Blocksynchronisation und erhöhen die Frequenz des Ausgangssignals an den Takteingang des Systems verbunden ist, Setzen eines einphasigen Wechselrichterfrequenz Synchronisierblock-Eingangs und die Erhöhung der Frequenz auf eine weitere Sekundär verbunden ist der Haupttransformatorwicklung, und die mit der Taktfrequenz des Systems verringert direkten Eingang des Frequenzwandlers angeschlossen ist, wird der Steuereingang mit dem Ausgang des Vergleichselementes verbunden.

2. Stabilisator nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsspannung über dem Lastvergleichssensorelement mit dem Steuereingang des Wechselrichterfrequenz-Befehlssystem verbunden ist, welches das gleiche wie das System Frequenzumrichter direkte Reduktion der Steuerimpulse von der Phasensteuerung zu glätten ist, angepaßt ist 0 zu I rad in Bezug auf die Voreilseite Versorgungsspannung.

Druckversion
Erscheinungsdatum 15.02.2007gg