Перетворювач змінної напруги в постійну з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності (варіанти)

1. Перетворювач змінної напруги в постійну з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності, що містить першу вентильну групу на тиристорах, що замикаються, або інших цілком керованих силових напівпровідникових приладах, що працює з випереджаючими кутами керування, другу вентильну груп у на одноопераційних тиристорах, що працює з відстаючими кутами керування, навантаження, підключене послідовно з першою і другою вентильними групами, силовий активний фільтр, що складається з транзисторного моста з оберненими діодами і фільтрувального конденсатора, чотирьохобмотковий перетворювальний трансформатор, мережна обмотка якого приєднана до живильної мережі, одна з трьох вентильних обмоток якого приєднана до клем змінного струму першої вентильної групи, інша вентильна обмотка якого приєднана до клем змінного струму др угої вентильної групи, а третя вентильна обмотка якого приєднана до клем змінного струму транзисторного моста силового активного фільтра, що містить також діодну збірку, клеми змінного струму якої з’єднані з клемами змінного струму першої вентильної групи, систему імпульсно-фазового керування першою вентильною групою, систему імпульсно-фазового керування другою вентильною групою, систему керування силовим активним фільтром, вузол сигналу завдання по струму навантаження, вузол сигналу завдання величини напруги на конденсаторі силового активного фільтра, 2 (19) 1 3 47631 4 підключений до позитивної обкладки конденсатопідключене послідовно з першою і другою вентира, а його анод підключений до спільної точки льними групами, силовий активний фільтр, що анодів першої вентильної групи, вузол сигналу складається з транзисторного моста з оберненими завдання величини середньої реактивної потужнодіодами і фільтрувального конденсатора, чотисті, четвертий вузол розрахунку фактичного знарьохобмотковий перетворювальний трансформачення середньої реактивної потужності, третій тор, мережна обмотка якого приєднана до живипропорційно-інтегральний регулятор напруги керульної мережі, одна з трьох вентильних обмоток вання першою вентильною групою, вихід якого якого приєднана до клем змінного струму першої приєднаний до входу системи імпульсно-фазового вентильної групи, інша вентильна обмотка якого керування першою вентильною групою на тирисприєднана до клем змінного струму др угої вентиторах, що замикаються, четвертий пропорційнольної групи, а третя вентильна обмотка якого приінтегральний регулятор напруги керування другою єднана до клем змінного струму транзисторного вентильною групою, вихід якого приєднаний до моста силового активного фільтра, що містить входу системи імпульсно-фазового керування друтакож діодну збірку, клеми змінного струму якої гою вентильною групою на одноопераційних тириз’єднані з клемами змінного струму першої вентисторах, п'ятий пропорційно-інтегральний регулятор льної групи, систему імпульсно-фазового керувансередньої реактивної потужності, шостий вузол ня першою вентильною групою, систему імпульспорівняння сигналу напруги керування і вихідного но-фазового керування другою вентильною сигналу регулятора середньої реактивної потужгрупою, систему керування силовим активним фіності, сьомий вузол порівняння сигналу напруги льтром, вузол сигналу завдання по струму наванкерування і вихідного сигналу регулятора середтаження, вузол сигналу завдання величини напруньої реактивної потужності, восьмий вузол порівги на конденсаторі силового активного фільтра, няння сигналу завдання величини середньої реакдатчик струму навантаження, перший вузол порівтивної потужності і сигналу зворотного зв'язку по няння сигналу завдання по струму навантаження і середній реактивній потужності з виходу вузла сигналу зворотного зв'язку по струму навантаженрозрахунку фактичного значення середньої реакня, другий вузол порівняння сигналу завдання ветивної потужності, другий фільтр виділення змінної личини напруги на конденсаторі силового активноскладової реактивної потужності, причому діодна го фільтра і сигналу зворотного зв'язку по напрузі збірка виконана у вигляді шестип ульсного діодного на конденсаторі силового активного фільтра, тремоста, спільна точка катодів діодного моста притій, четвертий і п'ятий вузли порівняння, відповідєднана до позитивної обкладки конденсатора сино до сигналів завдання струму фаз а, b, с силоволового активного фільтра, а спільна точка анодів го активного фільтра і сигналів зворотного зв'язку діодного моста приєднана до негативної обкладки по струмах фаз а, b, с силового активного фільтра, конденсатора силового активного фільтра, вузол перший пропорційно-інтегральний регулятор струсигналу завдання величини середньої реактивної му навантаження, другий пропорційнопотужності приєднаний до позитивного входу воінтегральний регулятор величини комутаційної сьмого вузла порівняння, негативний вхід восьмоактивної потужності, виведеної в живильну мерего вузла порівняння приєднаний до виходу вузла жу, перший датчик миттєвих значень напруги розрахунку фактичного значення середньої реактрьох фаз живильної мережі, другий датчик миттєтивної потужності, вихід восьмого вузла порівнянвих значень струмів у фазах а, b, с першої вентиня приєднаний до входу п'ятого регулятора середльної групи на тиристорах, що замикаються, третій ньої реактивної потужності, вихід якого датчик миттєвих значень струмів у фазах а, b, с приєднаний паралельно до позитивного входу другої вентильної групи на одноопераційних тиришостого вузла порівняння і негативного входу сторах, четвертий датчик миттєвого значення вхісьомого вузла порівняння, до іншого позитивного дного струму фази а силового активного фільтра, входу шостого вузла порівняння і до іншого позип'ятий датчик миттєвого значення вхідного струму тивного входу сьомого вузла порівняння приєднафази й силового активного фільтра, шостий датний паралельно вихід першого регулятора струму чик миттєвого значення вхідного струму фази с навантаження, вихід шостого вузла порівняння силового активного фільтра, перший вузол переприєднаний до входу третього регулятора напруги творення миттєвих значень напруги трьох фаз керування першою вентильною групою, вихід сьомережі з координат а, b, с у координати a, b , друмого вузла порівняння приєднаний до входу четгий вузол перетворення миттєвих вхідних стр умів вертого регулятора напруги керування другої венпершої вентильної групи на тиристорах, що замитильної групи, ви хід першого вузла розрахунку каються, і другої вентильної групи на однооперамиттєвої реактивної потужності q приєднаний до ційних тиристорах із координат а, b, с у координавходу др угого фільтра, вихід змінної складової ти a, b , перший фільтр виділення змінної якого приєднаний до входу др угого вузла складової активної потужності, датчик напруги на розрахунку. конденсаторі, перший вузол розрахунку миттєвої 2. Перетворювач змінної напруги в постійну з блиактивної і миттєвої реактивної потужності, другий зьким до одиниці коефіцієнтом потужності, що місвузол розрахунку сигналів завдання струмів силотить першу вентильну груп у на тиристорах, що вого активного фільтра в координатах a, b , третій замикаються, або інших цілком керованих силових вузол розрахунку сигналів завдання струмів силонапівпровідникових приладах, що працює з випевого активного фільтра в координатах а, b, с, який реджаючими кутами керування, другу вентильну відрізняється тим, що він додатково містить пергруп у на одноопераційних тиристорах, що працює ший допоміжний діод, анод якого підключений до з відстаючими кутами керування, навантаження, 5 47631 6 негативної обкладки конденсатора, а його катод вняння приєднаний паралельно вихід першого підключений до спільної точки катодів першої венрегулятора струму навантаження, вихід шостого тильної групи, вузол сигналу завдання величини вузла порівняння приєднаний до входу третього середньої реактивної потужності, четвертий вузол регулятора напруги керування першої вентильної розрахунку фактичного значення середньої реакгрупи, а вихід сьомого вузла порівняння приєднативної потужності, третій пропорційноний до входу четвертого регулятора напруги керуінтегральний регулятор напруги керування первання другої вентильної групи, вихід першого вузшою вентильною групою, ви хід якого приєднаний ла розрахунку миттєвої реактивної потужності q до входу системи імпульсно-фазового керування приєднаний до входу др угого фільтра, вихід змінпершою вентильною групою на тиристорах, що ної складової якого приєднаний до входу другого замикаються, четвертий пропорційно-інтегральний вузла розрахунку. регулятор напруги керування другою вентильною 3. Перетворювач змінної напруги в постійну з блигрупою, вихід якого приєднаний до входу системи зьким до одиниці коефіцієнтом потужності, що місімпульсно-фазового керування другою вентильтить першу вентильну груп у на тиристорах, що ною групою на одноопераційних тиристорах, п'язамикаються, або інших цілком керованих силових тий пропорційно-інтегральний регулятор середньої напівпровідникових приладах, що працює з випереактивної потужності, шостий вузол порівняння реджаючими кутами керування, другу вентильну сигналу напруги керування і вихідного сигналу груп у на одноопераційних тиристорах, що працює регулятора середньої реактивної потужності, сьоз відстаючими кутами керування, навантаження, мий вузол порівняння сигналу напруги керування і підключене послідовно з першою і другою вентивихідного сигналу регулятора середньої реактивльними групами, силовий активний фільтр, що ної потужності, восьмий вузол порівняння сигналу складається з транзисторного моста з оберненими завдання величини середньої реактивної потужнодіодами і фільтрувального конденсатора, чотисті і сигналу зворотного зв'язку по середній реакрьохобмотковий перетворювальний трансформативній потужності з виходу вузла розрахунку фактор, мережна обмотка якого приєднана до живитичного значення середньої реактивної льної мережі, одна з трьох вентильних обмоток потужності, другий фільтр виділення змінної склаякого приєднана до клем змінного струму першої дової реактивної потужності, причому діодна збірвентильної групи, інша вентильна обмотка якого ка виконана у вигляді трипульсної діодної вентиприєднана до клем змінного струму др угої вентильної групи, спільна точка катодів якої приєднана льної групи, а третя вентильна обмотка якого придо позитивної обкладки конденсатора силового єднана до клем змінного струму транзисторного активного фільтра, перша вентильна група викомоста силового активного фільтра, що містить нана на трьох тиристорах, що замикаються, катотакож діодну збірку, клеми змінного струму якої ди яких з’єднані між собою, друга вентильна група з’єднані з клемами змінного струму першої вентивиконана на трьох одноопераційних тиристорах, льної групи, систему імпульсно-фазового керувананоди яких з’єднані між собою, вентильна обмотка ня першою вентильною групою, систему імпульспершої вентильної групи з’єднана пофазноно-фазового керування другою вентильною паралельно з вентильною обмоткою, підключеною групою, систему керування силовим активним фідо клем змінного струму др угої вентильної групи, і льтром, вузол сигналу завдання по струму наванутворює одну загальну вентильну обмотку, підтаження, вузол сигналу завдання величини напруключену пофазно до трьох анодів тиристорів, що ги на конденсаторі силового активного фільтра, замикаються, першої вентильної групи й одночасдатчик струму навантаження, перший вузол порівно підключену пофазно до трьох катодів одноопеняння сигналу завдання по струму навантаження і раційних тиристорів другої вентильної групи, датсигналу зворотного зв'язку по струму навантаженчик миттєви х значень струмів у фазах а, b, с ня, другий вузол порівняння сигналу завдання вепершої вентильної групи на тиристорах, що замиличини напруги на конденсаторі силового активнокаються, підключений паралельно з датчиком митго фільтра і сигналу зворотного зв'язку по напрузі тєви х значень струмів у фазах а, b, с, першої венна конденсаторі силового активного фільтра, третильної групи на одноопераційних тиристорах і тій, четвертий і п'ятий вузли порівняння відповідно утворює загальний датчик струмів у фазах а, b, с до сигналів завдання струму фаз а, b, с силового об'єднаної вентильної обмотки, анод допоміжного активного фільтра і сигналів зворотного зв'язку по діода підключений до негативної обкладки конденструмах фаз а, b, с силового активного фільтра, сатора, а його катод до спільної точки катодів перший пропорційно-інтегральний регулятор струпершої вентильної групи, вузол сигналу завдання му навантаження, другий пропорційновеличини середньої реактивної потужності приєдінтегральний регулятор величини комутаційної наний до позитивного входу восьмого вузла порівактивної потужності, виведеної в живильну мереняння, негативний вхід восьмого вузла порівняння жу, перший датчик миттєвих значень напруги приєднаний до виходу вузла розрахунку фактичнотрьох фаз живильної мережі, другий датчик миттєго значення середньої реактивної потужності, вивих значень струмів у фазах а, b, с першої вентихід восьмого вузла порівняння приєднаний до вхольної групи на тиристорах, що замикаються, третій ду п'ятого регулятора середньої реактивної датчик миттєвих значень струмів у фазах а, b, с потужності, вихід якого приєднаний паралельно до другої вентильної групи на одноопераційних тирипозитивного входу шостого вузла порівняння і несторах, четвертий датчик миттєвого значення вхігативного входу сьомого вузла порівняння, до індного струму фази а силового активного фільтра, шого позитивного входу шостого вузла порівняння п'ятий датчик миттєвого значення вхідного струму і до іншого позитивного входу сьомого вузла поріфази b силового активного фільтра, шостий дат 7 47631 8 чик миттєвого значення вхідного струму фази с дів якої приєднана до негативної обкладки конденсилового активного фільтра, перший вузол пересатора, а її клеми змінного струму приєднані потворення миттєвих значень напруги трьох фаз фазно до клем першої вентильної обмотки трансформатора, перша шестипульсна вентильна мережі з координат a,b,с у координати a, b , другий група на тиристорах, що замикаються, виконана у вузол перетворення миттєви х вхідних стр умів вигляді двох трипульсних вентильних груп, перша першої вентильної групи на тиристорах, що замиз яких є трипульсною анодною групою на тиристокаються, і другої вентильної групи на однооперарах, що замикаються, спільна точка анодів якої ційних тиристорах із координат а, b, с у координаз’єднана з катодом першого допоміжного діода і з ти a, b , перший фільтр виділення змінної анодом другого допоміжного діода, а її клеми складової активної потужності, датчик напруги на змінного струму з’єднані пофазно з клемами перконденсаторі, перший вузол розрахунку миттєвої шої вентильної обмотки трансформатора, а друга активної і миттєвої реактивної потужності, другий є трипульсною катодною групою на тиристорах, вузол розрахунку сигналів завдання струмів силощо замикаються, спільна точка катодів якої вого активного фільтра в координатах a, b, c, трез’єднана з катодом першого допоміжного діода і тій вузол розрахунку сигналів завдання струмів з’єднана з анодом другого допоміжного діода, а її силового активного фільтра в координатах а, b, с, клеми змінного струму з’єднані пофазно з клемами який відрізняється тим, що він додатково містить другої вентильної обмотки трансформатора, друга перший допоміжний діод, анод якого підключений шестипульсна вентильна група на одноопераційдо негативної обкладки конденсатора, а його каних тиристорах виконана у вигляді двох трипульстод підключений до спільної точки катодів першої них вентильних груп, перша з яких є анодною грувентильної групи, другий допоміжний діод, катод пою на одноопераційних тиристорах, спільна точка якого підключений до позитивної обкладки конденанодів якої з’єднана з негативним виводом навансатора, а його анод підключений до спільної точки таження, а її клеми змінного струму з’єднані пофаанодів першої вентильної групи, вузол сигналу зно з клемами другої вентильної обмотки трансзавдання величини середньої реактивної потужноформатора, а друга є катодною групою на сті, четвертий вузол розрахунку фактичного знаодноопераційних тиристорах, спільна точка анодів чення середньої реактивної потужності, третій якої з’єднана з катодом першого допоміжного діопропорційно-інтегральний регулятор напруги керуда і з’єднана з позитивним виводом навантаження, вання першою вентильною групою, вихід якого а її клеми змінного струму з’єднані пофазно з клеприєднаний до входу системи імпульсно-фазового мами першої вентильної обмотки трансформатокерування першою вентильною групою на тирисра, вузол сигналу завдання величини середньої торах, що замикаються, четвертий пропорційнореактивної потужності приєднаний до позитивного інтегральний регулятор напруги керування другою входу восьмого вузла порівняння, негативний вхід вентильною групою, вихід якого приєднаний до восьмого вузла порівняння приєднаний до виходу входу системи імпульсно-фазового керування друвузла розрахунку фактичного значення середньої гою вентильною групою на одноопераційних тириреактивної потужності, вихід восьмого вузла порісторах, п'ятий пропорційно-інтегральний регулятор вняння приєднаний до входу п'ятого регулятора середньої реактивної потужності, шостий вузол середньої реактивної потужності, вихід якого припорівняння сигналу напруги керування і вихідного єднаний паралельно до позитивного входу шостосигналу регулятора середньої реактивної потужго вузла порівняння і негативного входу сьомого ності, сьомий вузол порівняння сигналу напруги вузла порівняння, до іншого позитивного входу керування і вихідного сигналу регулятора середшостого вузла порівняння і до іншого позитивного ньої реактивної потужності, восьмий вузол поріввходу сьомого вузла порівняння приєднаний параняння сигналу завдання величини середньої реаклельно вихід першого регулятора струму навантативної потужності і сигналу зворотного зв'язку по ження, вихід шостого вузла порівняння приєднасередній реактивній потужності з виходу вузла ний до входу третього регулятора напруги розрахунку фактичного значення середньої реаккерування першої вентильної групи, а вихід сьомотивної потужності, другий фільтр виділення змінної го вузла порівняння приєднаний до входу че тверскладової реактивної потужності, причому діодна того регулятора напруги керування другої вентизбірка виконана у вигляді двох діодних гр уп, перша льної групи, вихід першого вузла розрахунку з яких є трипульсною катодною діодною групою, миттєвої реактивної потужності q приєднаний до спільна точка катодів якої приєднана до позитиввходу др угого фільтра, вихід змінної складової ної обкладки конденсатора, а її клеми змінного якого приєднаний до входу другого вузла розрахуструму приєднані до клем змінного струму др угої нку. вентильної обмотки трансформатора, а друга є трипульсною анодною групою, спільна точка ано Винахід ставиться до електротехніки, зокрема - до пристроїв силової електроніки. Більш половини електричної енергії споживається у світі після попереднього перетворення її параметрів за допомогою силових напівпровідникових перетворювачів [1]. Застосування таких перетворювачів дозволяє оптимизувати режими роботи споживачів і є тому ефективним засобом 9 47631 10 енергозбереження. Номінальна потужність празалучений паралельно вентильним перетворювацюючих у народному господарстві силових напівчам. Система керування САФ забезпечує рівність провідникових перетворювачів охоплює діапазон нулю або деякому заданому значенню розміру від декількох кіловатів до сотень мегаватів. Сучассумарної реактивної потужності в мережі, що жині перетворювачі мають високий коефіцієнт корисвить, і, крім того, придушує (фільтрує) ви щі гармоної дії (ККД) і високою надійністю, проте їм властиніки мережного струму вентильних перетворюваві дві істотних хиби: 1) струм, споживаний чів. Таке те хнічне рішення є універсальним, проте перетворювачем із мережі, містить, крім основний, пов'язано з великими витратами, оскільки встаноширокий спектр вищих гармонік; 2) основна гармовлена потужність САФ, у загальному випадку, істоніка мережного струму відстає по фазі від напруги тно перевищує встановлену потужність вентильномережі, тобто - перетворювач споживає з мережі го перетворювача. До того ж, питома вартість $/kW реактивну потужність. напівпровідникових приладів (IGBT), необхідних Другий із зазначених недоліків призводить до для роботи САФ, у декілька разів вище питомої додаткових навантажень у мережах, збільшує вартості одноопераційних тиристорів, використовтрати потужності в них, і може бути причиною вуваних у керованих випрямлячах [6]. коливань напруги мережі, що живить, у точці підТретя група технічних рішень дозволяє викоключення перетворювачів. нати вентильний перетворювачів за схемою, що Сучасні стандарти, що регламентують якість забезпечує "внутрішню" компенсацію реактивної електричної енергії в системах електропостачання потужності. [2, 3, 4], містять жорсткі вимоги до припустимих З цією метою включають паралельно або порівнів вищих гармонік у мережному струмі і до слідовно два керованих випрямляча, один із яких припустимих розмахів коливань напруги мережі, споживає реактивну потужність із мережі, а інший що виникають внаслідок змін розміру реактивної генерує реактивну потужність у мережу. Кер ування потужності. зазначеними випрямлячами здійснюється таким Відомо декілька технічних рішень, що забезчином, щоб випрямлені токи, напруги й абсолютні печують виконання вимог зазначених стандартів. значення реактивної потужності обох випрямлячей Перша група технічних рішень полягає в тому, були рівні. Оскільки реактивні потужності зазначещо в точці підключення перетворювача до мережі, них випрямлячей рівні і протилежні за знаком, сущо живить, паралельно включається пристрій, що марна реактивна потужність на стороні мережі фільтро-компенсує. підтримується близької до нуля. Така схема опиПристрій, що фільтро-компенсує, включає чосана, наприклад, у [7]. Керований випрямляч, що тири резонансних фільтри, що складаються з поне споживає з мережі що живить, реактивної потуслідовно включених конденсаторів С 5,С7,С11,С13 і жності, називають компенсованим керованим виреакторів L5,L7,L11,L12, настроєних у резонанс відпрямлячем (ККВ). Хоча ККВ і не споживає з мережі повідно на 5, 7, 11 і 13 гармоніки струму, і додатреактивної потужності, його мережний струм несинусоїдален і містить широкий спектр вищих гармокового реактора L¶on, залученого до мережі через нік. Тому паралельно ККВ повинні бути залучені тиристорний регулятор напруги (ТРН). Резонансні фільтри вищих гармонік є одночасно джерелами силовий активний фільтр або пасивні резонансні фільтри. реактивної потужності на частоті мережі. Хибою Складова частина ККВ - керований випрямляч, пристрою даного типу, що фільтро-компенсує, є що генерує в мережу реактивну потужність, - викоте, що при малих навантаженнях вентильних пенаний на цілком керованих напівпровідникових ретворювачів на шинах змінного струму мережі виникає надлишок реактивної потужності. Цей вентилях, наприклад, GTO (що замикаються по керуючому переході) тиристорах, і працюють з надлишок реактивної потужності припадає компекутами керування, що випереджають, що відрахонсувати відстаючою реактивною потужністю додавуються убік випередження від моменту природноткового реактора L¶on, розмір котрої плавно регуго умикання вентилів. Схема керованого випрямлюється за допомогою ТРН. Описаному пристрою, ляча, що працює з кутами керування, що що фільтро-компенсує, властиві й інші хиби: випереджають, описана в [8], [9]. Особливістю - неможливість придушення вищих гармонік, схеми керованого випрямляча, що працює з кутащо присутні у стр умі вентильних перетворювачів, ми керування, що випереджають, тобто генеруютих частот, на які не настроєні резонансні контури; чого реактивну потужність у мережу, що живить, є - генерація додаткових ви щих гармонік струму необхідність виведення при комутації струму у тиристорним регулятором напруги; вентилях енергії, що накопичується в анодних ін- велика встановлена потужність пристрою, що дуктивностях. Для ви ведення цієї "комутаційної" фільтро-компенсує, що може бути більше чим енергії в [8] запропоновано використовувати інверустановлена потужність вентильних перетвотора що веде мережа, а в [7] пропонується розсіюрювачів. вати цю енергію в резисторах. У [10] дана оцінка Друга гр упа технічних рішень, що дозволяють розміру виведеної "комутаційної" потужності, покавиконати вимоги стандартів по електромагнітній зана її залежність від розміру кутів керування, косумісності, заснована на використанні силових мутації і від стр уму навантаження. Як випливає з активних фільтрів (САФ) [5]. У цьому випадку, си[10], при номінальних токах навантаження розмір ловий активний фільтр, що схемно подає собою вивідний "комутаційної" потужності досягає 9-10% напівпровідниковий автономний інвертор напруги від номінальної потужності, а при дворазових пеабо автономний інвертор струму на цілком кероревантаженнях по струму може збільшуватися ваних напівпровідникових ключах, звичайно IGBT до 30%. (біполярий транзистор з ізольованим затвором), 11 47631 12 Відомо також інше технічне рішення "внутрі¥ (6) I1¶ = I2 + å I2k ; шньої" компенсації реактивної потужності, описане 11 1 k =2 в [13]. Працюючий у режимі джерела струму кероІ1к - чинне значення к-той гармоніки мережного ваний випрямляч у цьому випадку [13] виконаний струму. на цілком керованих вентилях, наприклад, GTO Підставивши (2), (5) у (1), получимо тиристорах, що забезпечують широтно-імпульсну I модуляцію з частотою 180-500Hz. За рахунок фаKì = 11 cos j1 . (7) зового зсуву і модуляції кривой струму досягаєтьI1¶ ся близький до одиниці коефіцієнт зсуву. Проте, Відношення керованому випрямлячу, описаному в [13] властиві I11 істотні хиби: 1) велика вартість цілком керованих = Ku (8) I1¶ вентилів; 2) порівняно низький коефіцієнт корисної дії за рахунок динамічних утрат при широтноназивають коефіцієнтом перекручування (Кu), імпульсной модуляції, 3) необхідність підключення а розмір паралельно вхідним клемам вентильного моста cosj1=Kc (9) батареї конденсаторів, що працюють на частоті - коефіцієнтом зсуву. широтно-імпульсної модуляції. - 3 (7), (8), (9) Пояснимо термін "близький до одиниці коефіКм =КсКu. (10) цієнт потужності", що використовується в дійсному Крім коефіцієнтів зсуву і перекручування опеописі винаходу. рують коефіцієнтом несинусоїдальності [2] Коефіцієнт потужності Км вентильного пере¥ 2 творювача визначається як відношення активної å I1k (11) потужності Р, споживаної їм із мережі, що живить, k =2 Kíñ = . до повної S потужності [1]: I11 P Коефіцієнти Kнс і Ku пов'язані між собою спів(1) Kì = . S відношенням При синусоїдальній формі напруги трифазної 1 мережі, що живить Kíñ - 1, (12) K2 P=3U1ф І11cosj1, (2) u де U1ф - чинне значення фазної напруги У промисловій установці коефіцієнт потужності мережі; завжди відрізняється від одиниці, проте, цілком І11 - чинне значення основної гармоніки струреально підтримувати його за допомогою системи му, споживаного перетворювачем із мережі; автоматичного регулювання в межах близьких до j1 - кут зсуву між напругою мережі, що живить, одиниці, наприклад, 0,95...1,00. і основною гармонікою струму перетворювача. Перетворювачем із близьким до одиниці коеЗначення кута j1 можуть бути будь-якими в діфіцієнтом потужності вважаємо перетворювач, що апазоні володіє властивістю "вн утрішньої" компенсації реактивної потужності, що має умонтований при-p£φ1£p, (3) причому позитивні значення Р, при стрій корекції форми мережного струму, коефіцієнт потужності якого вище чим 0,95. p p - £ j1 £ , відповідають напрямку поструму сеНайбільше близьким до того що заявляється у 2 2 винаході, є напівпровідниковий перетворювач. редньої активної потужності з мережі в навантаСилова частина цього перетворювача складаp p ється з чотирьохобмоточного перетворювального ження, а негативні, - p £ j1 £ - i £ j1 £ p ,- обер2 2 трансформатора 1, мережна обмотка 2 якого заненому поструму активної потужності – із лучена до трифазної мережі змінної синусоїдальнавантаження в мережу. ної напруги 3. Одна з вентильних обмоток 4 переОсновна гармоніка струму, споживаного з метворювального трансформатора залучена до клем режі перетворювачем, створює також реактивну змінного струму вентильної групи BГ G у вигляді потужність Q [1]: шостипульсного моста на GTO тиристорах (або Q=3U1ф I11sinj1 (4) цілком керованих вентилях іншого типу) 5; інша Позитивні значення реактивної потужності Q, вентильна обмотка 6 залучена до клем змінного при 0£φ1£p, відповідають режиму споживання пеструму вентильної групи ΒΓ т у вигляді шостипульретворювачами реактивної потужності з мережі, а сного моста на одноопераційних тиристорах 7. негативні значення Q, при -p£j1£0, - режиму генеВентильні групи 5 і 7 включені послідовно і залурації перетворювачем реактивної потужності в чені до навантаження 8 так, що через мости і намережу. вантаження тече той самий струм Іd. Третя вентиПовна потужність S на стороні мережі перельна обмотка 9 перетворювального творювача визначається як [1]: трансформатора 1 залучена до затискачів змінного струму шостипульсного моста 10, що складає із S=3U1ф І1¶, (5) шости силових транзисторів, перехід колекторде І1¶- чинне значення мережного струму пеемітер кожного з який шун тован в оберненому наретворювача з урахуванням усіх гармонік, що прямку діодом. Вихід шостипульсного транзисторутримуються в ньому ного моста 10 залучений до обкладок конденсатора 11, причому спільна точка, у якій об'єднані три 13 47631 14 колектори транзисторного моста 10, залучена до нати a,b,c; три датчики струмів 44, 45, 46 силового позитивної обкладки конденсатора 11, а спільна активного фільтра; три вузли порівняння 47, точка, у якій об'єднані три емітера транзисторів 48, 49. моста 10, залучена до негативної обкладки конЗ метою спрощення читання схеми перетводенсатора 11. Міст 10 і конденсатор 11 становлять рювача-прототипу на Фіг.2. Додатку усі виходи силову частину силового активного фільтра. датчиків і входи вузлів, із якими датчики сполучені, Для виведення енергії, що накопичується в інпозначені тими самими тризначними цифрами, дуктивностях розсіювання обмотки 4 перетворюукладеними в круглі скобки. Для позначення виковального трансформатора, до клем змінного струристовуються позначення: (101), (103), му вентильної групи BFG залучені клеми змінного (105), (107). струму діодной збірки, виконаної у вигляді діодноВідомий перетворювач працює таким чином. го моста 12, клеми постійного струму якого залуПеретворення енергії змінного струму, що зачені до приймача виведеної енергії 50. бирається з мережі змінного струму 3, в енергію Керування силовими мостами 5, 7, 10 здійспостійного струму, передану в навантаження 8, нюється відповідно за допомогою системи імпульздійснюється за допомогою перетворювального сно-фазового керування вентильною групою на трансформатора 1, мережна обмотка 2 якого затиристорах, що замикаються, (СІФК G), системи лучені до мережі 3, а дві вентильні обмотки 4 і 6 імпульсного -фазового керування вентильною грузалучені відповідно до входів вентильних груп BГ G пою на одноопераціїних тиристорах (СІФКт), сисі ВГ т і двох включених послідовно вентильних гр уп, теми керування транзисторами силового активноодна з яких 5 виконана на GTO тиристорах, а інша го фільтра 17. Керуючі сигнали на входи 7 виконана на одноопераційних тиристорах. Струм керування подаються з виходів двох замкнутих Id навантаження 8 регулюється шля хом зміни насистем автоматичного регулювання. Одна з цих пруги на виході послідовно включених вентильних двох систем забезпечує автоматичне регулювання груп BГ G і ВГ т (напруги на навантаженні): струму I d в навантаженні перетворювача відповідUd = UdG +UdT = Ud0 (cos a G + cos a T ), (13) но до заданого значення струму Id*, розмір якого де Ud - середнє значення сумарної випрямлевизначається технологічним процесом у наної напруги на навантаженні; вантаженні. Ud0 - напруга ідеального холостого ходу на виЦя система містить у собі вузол завдання по ході кожній із вентильних груп; струму I d*18, датчик струму навантаження 19, a G, a T - відповідно кути керування тиристораелемент порівняння сигналів 20, регулятор струму ми ВГ G і ВГ т. Id21 на основі операційного підсилювача або мікНеобхідний розмір струму навантаження Id* ропроцесорного пристрою. задається вузлом завдання струму навантаження Інша система автоматичного регулювання 18. Розмір заданого струму I d* порівнюється у вузлі управляє транзисторами САФ 10, забезпечуючи порівняння 20 із фактичним значенням струму Id, регулювання струмів і фа, іфb, іфс у фазах змінного що вимірюється датчиком струму 19. Різницеве струму силового активного фільтра. Це регулюзначення подається з виходу вузла порівняння 20 вання здійснюється таким чином, щоб змінні фазні на вхід регулятора РЕГ Id 21, що подає собою протоки іа, Ib, іс в мережній обмотці 2 перетворювальпорційно-інтегральний підсилювач. ного трансформатора 1 були близькі за формою На виході РЕГ I d 21 виробляється сигнал надо синусоїдальних і щоб ці токи збігалися по фазі з пруги керування е у, подаваний паралельно на відповідними фазними напругами. Система місвходи системи імпульсно-фазового керування тить у собі датчик миттєвих фазних напруг 28 меСИФКG 15 ВГ G і системи імпульно-фазового керурежі, що живить, стандартну, наприклад, Intel вання СІФКт 16 ВГ T. 80196MC, ланка перетворення миттєвих напруг 33 Фазова характеристика СИФКG, що подає соіз координат a,b,c у α,β координати [11, 12] (перебою залежність куту керування a G від розміру натворення Кларка); датчик фазних змінних струмів пруги керування, має вид 29 вентильної групи на тиристорах що замикаютьey p ся, датчик фазних змінних струмів 30 вентильної (14) a G = -( - arcsin ), групи на одноопераційних тиристорах, стандартне, 2 Uonm наприклад, Intel 80196MC, ланку перетворення де Uonm= const - амплітуда синусоїдальної миттєвих струмів 34 із координат а,b,с у координаопорної напруги в СИФКG. Аналогічно, фазова хати α,β 34; стандартну [12] ланку розрахунку миттєрактеристика СИФКт. вої активної і миттєвої реактивної потужності 35 по ey p відомих фазних напругах і стр умах; фільтр 36, що (15) a T = - arcsin . 2 Uonm дозволяє виділяти змінну збірку ~ із сумарної меp режної активної потужності; вузол завдання напруги U*c38 на конденсаторі мережного активного фільтра, датчик напруги Uс39 на конденсаторі силового активного фільтру, вузол порівняння 40, пропорційну ланку (підсилювач) 41, ланка розрахунку розмірів необхідних струмів i*фа, i*ф β 42 силового активного фільтра у координатах α,β; ланка перетворення заданих миттєви х струмів 43 силового активного фільтра з координат α, β у коорди Таким чином, відповідно до співвідношень (14), (15) у будь-який момент часу кути керування GTO тиристорів a G у ΒΓG й одноопераціїних тиристорів a T у ВГ т рівні по розміру і протилежні за знаком: (16) - a G=a T. Оскільки кут зсуву між напругою мережі, що живить, і основною гармонікою мережного струму перетворювача φ1 (дивися (2), (3)) при струмових 15 47631 16 навантаженнях, значно менших номінального знаХоча відомий перетворювач забезпечує близький до одиниці коефіцієнт потужності на стороні чення, дорівнює кутові керування a [1] мережі змінного струму, йому властиві істотні j1G @ a G , (17) хиби: 1) Керування вентильними групами BГ G 5 і ВГт j1T @ a T, (18) 7 відповідно до співвідношення (16) призводить до появи значної по розмірі реактивної потужності в відповідно до співвідношень (14), (16), (17), мережі при збільшенні струму навантаження пере(18) сумарна реактивна потужність на стороні метворювача. Компенсація цієї реактивної потужності режі перетворювача близька до нуля: досягається ціною збільшення встановленої потуQ å = Q G + QT @ 0 . (19) жності САФ і збільшення потужності втрат у силоПри збільшенні струму навантаження рівність вих транзисторах. (19) порушується, на стороні мережі перетворюва2) Вивід енергії, що накопичується в індуктивча з'являється значна по розміру реактивна потуностях розсіювання вентильної обмотки 4 BГ G 5, в жність. Для компенсації цієї реактивної потужності окреме джерело постійної напруги 50 через діоді для придушення вищих гармонік, що утримуються ний міст 12 призводить до зниження ККД перетвов мережному струм у служить САФ 10 і система рювача і збільшує його встановлену потужність. керування, що містить вузли 17, 33, 34, 35, 36, 38, Задачею дійсного винаходу є створення напів40, 41, 42, 43, 47, 48,49 і датчики 28, 29, 30, 39, 44, провідникового перетворювача змінної напруги в 45, 46. постійну, у якому зведена до мінімуму або цілком Напруга на конденсаторі 11, силового активновиключена поява реактивної потужності в мережі го фільтра підтримується постійною і рівною напри збільшенні струму навантаження перетворюпрузі завдання Uc* з виходу вузла завдання 38. вача, що дозволяє зменшити встановлену потужНа входи системи керування активним фільтність САФ і потужність втрат у силових транзистором подаються сигнал завдання по напрузі на конрах, а також виключена необхідність виведення денсаторі Uc* від вузла завдання 38, миттєві знаенергії, що накопичується в індуктивностях розсічення фазних напруг мережі, що живить, ua, ub, uc ювання вентильної обмотки, в окреме джерело із виходу да тчика напруг 28, миттєві значення фапостійної напруги. зних змінних струмів iGa , iGb , iGc вентильної групи на У першому варіанті винаходу поставлена заGTO тиристорах із виходу датчика струмів 29; дача вирішується тим, що у відомому перетворюмиттєві значення фазних змінних струмів вентильвачі змінної напруги в постійну з близьким до одиної групи на одноопераційних тиристорах iTa, iTb, iTc ниці коефіцієнтом потужності, що містить першу із виходу датчика струмів 30; миттєві значення вентильну групу на тиристорах, що замикаються, фазних стр умів силового активного фільтра і фа, іфb, або інших цілком керованих силових напівпровідіфс з виходів датчиків струмів 44, 45, 46. Зазначені никових приладах, що працює з кутами керування, сигнали опрацьовуються по приведеним у [12] що випереджають, другу вентильну гр упу на одноалгоритмам за допомогою відомих пристроїв, наопераційних тиристорах, що працює з відстаючими приклад, мікросхеми Intel 80196 МС. У результаті кутами керування, навантаження, включене посліперетворень формуються сигнали завдання митдовно з перший і другий вентильними групами, тєви х фазних стр умів силового активного фільтра силовий активний фільтр, що складається з трані*фа, і*фb, і*фс, що порівнюються з фактичними зназисторного моста з оберненими діодами і конденченнями фазних струмів іфа, іфb, іфс контрольовасатора, що фільтрує, чо тирьохобмотковий перених датчиками струмів 44, 45, 46, у вузлах порівтворювальний трансформатор, мережна обмотка няння 47, 48, 49. Якщо сигнал завдання більше якого залучена до мережі, що живить, одна з трьох фактичного струму вентильних обмоток якого залучена до клем змін(20) і*ф > іф , ного струму першої вентильної групи, друга венвключається транзистор емітерної групи відтильна обмотка якого залучена до клем змінного повідної фази в транзисторному мості 10, якщо струму др угої вентильної групи, а третя вентильна (21) і*ф < іф0, обмотка якого залучена до клем змінного струму включається транзистор колекторної групи транзисторного моста силового активного фільтра, відповідної фази в транзисторному мості 10. що містить також діодну збірку, клеми змінного Вивід енергії, що накопичується в індуктивносструму якої сполучені з клемами змінного струму тях розсіювання обмоток трансформатора 4, здійпершої вентильної групи, систему імпульсноснюється через діодний міст 12 у джерело постійфазового керування першою вентильною групою, ної напруги 51. систему імпульсно-фазового керування другою У такий спосіб відомий перетворювач змінної вентильною групою, систему керування силовим напруги в постійну дозволяє плавно регулювати активним фільтром, вузол сигналу завдання по струм навантаження Іd відповідно до завдання по струму навантаження, вузол сигналу завдання струму I* d за допомогою регулятора струму РЕГId розміру напруги на конденсаторі силового актив21, що впливає через СІФКG15 і СІФКт16 на кути ного фільтра, датчик струм у навантаження, перкерування тиристорів ВГ G 5 і ВГ Т 7. Зсув основної ший вузол порівняння сигналу завдання по струму гармоніки мережного струму перетворювача і вищі навантаження і сигналу зворотного зв'язку по гармоніки мережного струму, що виникають при струму навантаження, другий вузол порівняння такому регулюванні, компенсуються у відомому сигналу завдання розміру напруги на конденсаторі перетворювачі за допомогою САФ 10 і замкнутої силового активного фільтра і сигналу зворотного системи автоматичного регулювання САФ. зв'язку по напрузі на конденсаторі силового актив 17 47631 18 ного фільтра, третій, четвертий і п'ятий вузли поріпотужності, причому діодна збірка виконана у вивняння відповідно сигналів завдання струму фаз а, гляді шостипульсного діодного моста, спільна точb, с силового активного фільтра і сигналів зворотка катодів діодного моста залучена до позитивної ного зв'язку по токах фаз а, b, с силового активнообкладки конденсатора силового активного фільтго фільтру, перший пропорційно-інтегральний рера, а спільна точка анодів діодного моста залучена гулятор струм у навантаження, другий до негативної обкладки конденсатора силового пропорційно-інтегральний регулятор розміру комуактивного фільтра, вузол сигналу завдання розмітаційної активної потужності, що виводиться в меру середньої реактивної потужності залучений до режу, що живить, датчик миттєвих значень напруги позитивного входу восьмого вузла порівняння, трьох фаз мережі, що живить, другий датчик митнегативний вхід восьмого вузла порівняння залутєви х значень струмів у фазах а, b, с першої венчений до виходу вузла розрахунку фактичного тильної групи на тиристорах що замикаються, трезначення середньої реактивної потужності, вихід тій датчик миттєвих значень струмів у фазах а, b, с восьмого вузла порівняння залучений до входу другої вентильної групи на одноопераційних тирип'ятого регулятора середньої реактивної потужносторах, четвертий датчик миттєвого значення вхісті, ви хід якого залучений паралельно до позитивдного струму фази а силового активного фільтра, ного входу шостого вузла порівняння і негативного п'ятий датчик миттєвого значення вхідного струму входу сьомого вузла порівняння, до іншого позифази b силового активного фільтра, шостий даттивного входу шостого вузла порівняння і до іншочик миттєвого значення вхідного струму фази с го позитивного входу сьомого вузла порівняння силового активного фільтра, перший вузол перезалучений паралельно вихід першого регулятора творення миттєвих значень напруги трьох фаз струму навантаження, вихід шостого вузла порівмережі з координат а, b, с у координати α,β, др угий няння залучений до входу третього регулятора вузол перетворення миттєви х вхідних стр умів напруги керування першої вентильної групи, а випершої вентильної групи на тиристорах, що замихід сьомого вузла порівняння залучений до входу каються, і другої вентильної групи на однооперачетвертого регулятора напруги керування другої ційних тиристорах із координат а, b, с у коордивентильної групи, вихід першого вузла розрахунку натн α,β, перший фільтр виділення змінної миттєвої реактивної потужності q залучений до складової активної потужності, датчик напруги на входу др угого фільтра, вихід змінної складової конденсаторі, перший вузол розрахунку миттєвої якого залучений до входу другого вузла роактивної і миттєвої реактивної потужності, другий зрахунку. вузол розрахунку сигналів завдання струмів силоВ другому варіанті винаходу поставлена задавого активного фільтра в координатах α,β, третій ча вирішується тим, що у відомому перетворювачі вузол розрахунку сигналів завдання струмів силозмінної напруги в постійну з близьким до одиниці вого активного фільтра в координатах а, b, с, докоефіцієнтом потужності, що містить першу вентидатково містить перший допоміжний діод, анод льну групу на тиристорах, що замикаються, або якого підключений до негативної обкладки конденінших цілком керованих силових напівпровідникосатора, а його катод підключений до спільної точки вих приладах, що працює з кутами керування, що катодів першої вентильної групи, другий допоміжвипереджають, другу вентильну гр упу на одноопений діод, катод якого підключений до позитивної раційних тиристорах, що працює з відстаючими обкладки конденсатора, а його анод підключений кутами керування, навантаження, включене послідо спільної точки анодів першої вентильної групи, довно з перший і другий вентильними групами, вузол сигналу завдання розміру середньої реактисиловий активний фільтр, що складається з транвної потужності, четвертий вузол розрахунку факзисторного моста з оберненими діодами і кондентичного значення середньої реактивної потужноссатора, що фільтрує, чо тирьохобмотковий переті, третій пропорційно-інтегральний регулятор творювальний трансформатор, мережна обмотка напруги керування першою вентильною групою, якого залучена до мережі, що живить, одна з трьох вихід якого залучений до входу системи імпульсвентильних обмоток якого залучена до клем змінно-фазового керування першою вентильною груного струму першої вентильної групи, інша вентипою на тиристорах що замикаються, четвертий льна обмотка якого залучена до клем змінного пропорційно-інтегральний регулятор напруги керуструму др угої вентильної групи, а третя вентильна вання другою вентильною групою, вихід якого заобмотка якого залучена до клем змінного струму лучений до входу системи імпульсно-фазового транзисторного моста силового активного фільтра, керування другою вентильною групою на однощо містить також діодну збірку, клеми змінного операційних тиристорах, п'ятий пропорційноструму якої сполучені з клемами змінного струму інтегральний регулятор середньої реактивної попершої вентильної групи, систему імпульснотужності, шостий вузол порівняння сигналу напруфазового керування першою вентильною групою, ги керування і вихідного сигналу регулятора сересистему імпульсно-фазового керування другою дньої реактивної потужності, сьомий вузол вентильною групою, систему керування силовим порівняння сигналу напруги керування і вихідного активним фільтром, вузол сигналу завдання по сигналу регулятора середньої реактивної потужструму навантаження, вузол сигналу завдання ності, восьмий вузол порівняння сигналу завдання розміру напруги на конденсаторі силового активрозміру середньої реактивної потужності і сигналу ного фільтра, датчик струм у навантаження, перзворотного зв'язку по середній реактивній потужший вузол порівняння сигналу завдання по струму ності з виходу вузла розрахунку фактичного знанавантаження і сигналу зворотного зв'язку по чення середньої реактивної потужності, другий струму навантаження, другий вузол порівняння фільтр виділення змінної складової реактивної сигналу завдання розміру напруги на конденсаторі 19 47631 20 силового активного фільтра і сигналу зворотного тильної групи, спільна точка катодів якої залучена зв'язку по напрузі на конденсаторі силового активдо позитивної обкладки конденсатора силового ного фільтра, третій, четвертий і п'ятий вузли поріактивного фільтра, перша вентильна група виковняння відповідно сигналів завдання струму фаз а, нана на трьох тиристорах що замикаються, катоди b, с силового активного фільтра і сигналів зворотяких сполучені між собою, друга вентильна група ного зв'язку по токах фаз а, b, с силового активновиконана на трьох одноопераційних тиристорах, го фільтра, перший пропорційно-інтегральний реаноди яких сполучені між собою, вентильна обмогулятор струм у навантаження, другий тка першої вентильної групи сполучена пофазнопропорційно-інтегральний регулятор розміру комупаралельно з вентильною обмоткою, підключеною таційної активної потужності, виведеної в мережу, до клем змінного струму др угої вентильної групи, і що живить, перший датчик миттєвих значень навони утворюють одну загальну вентильну обмотку, пруги трьох фаз мережі, що живить, другий датчик підключену пофазно до трьох анодів тиристорів, миттєвих значень струмів у фазах а, b, с першої що замикаються, першої вентильної групи й одновентильної групи на тиристорах що замикаються, часно підключену пофазно до трьох катодів однотретій датчик миттєвих значень струмів у фазах а, операційних тиристорів другої вентильної групи, b, с другої вентильної групи на одноопераційних датчик миттєвих значень струмів у фазах а, b, с тиристорах, четвертий датчик миттєвого значення першої вентильної групи на тиристорах, що замивхідного стр уму фази а силового активного фільткаються, підключений паралельно з датчиком митра, п'ятий датчик миттєвого значення вхідного тєви х значень струмів у фазах а, b, с, першої венструму фази b силового активного фільтра, шостильної групи на одноопераційних тиристорах і тий датчик миттєвого значення вхідного струму утворить загальний датчик струмів у фазах а, b, с фази с силового активного фільтра, перший вузол об'єднаної вентильної обмотки, анод допоміжного перетворення миттєвих значень напруги трьох діода підключений до негативної обкладки конденфаз мережі з координат а, b, с у координати α,β, сатора, а його катод до спільної точки катодів другий вузол перетворення миттєвих вхідних першої вентильної групи, вузол сигналу завдання струмів першої вентильної групи на тиристорах, розміру середньої реактивної потужності залучещо замикаються, і другій вентильній групи на одний до позитивного входу восьмого вузла порівноопераційних тиристорах із координат а, b, с у няння, негативний вхід восьмого вузла порівняння координати α,β, перший фільтр виділеннязмінної залучений до виходу вузла розрахунку фактичного складової активної потужності, датчик напруги на значення середньої реактивної потужності, вихід конденсаторі, перший вузол розрахунку миттєвої восьмого вузла порівняння залучений до входу активної і миттєвої реактивної потужності, другий п'ятого регулятора середньої реактивної потужновузол розрахунку сигналів завдання струмів силості, ви хід якого залучений паралельно до позитиввого активного фільтра в координатах α,β, третій ного входу шостого вузла порівняння і негативного вузол розрахунку сигналів завдання струмів силовходу сьомого вузла порівняння, до іншого позивого активного фільтра в координатах а, b, с, дотивного входу шостого вузла порівняння і до іншодатково содержит перший допоміжн діод, анод го позитивного входу сьомого вузла порівняння якого підключений до негативної обкладки кондензалучений паралельно вихід першого регулятора сатора, а його катод підключений до спільної точки струму навантаження, вихід шостого вузла порівкатодів першої вентильної групи, вузол сигналу няння залучений до входу третього регулятора завдання розміру середньої реактивної потужноснапруги керування першої вентильної групи, а виті, четвертий вузол розрахунку фактичного знахід сьомого вузла порівняння залучений до входу чення середньої реактивної потужності, третій четвертого регулятора напруги керування другої пропорційно-інтегральний регулятор напруги керувентильної групи, вихід першого вузла розрахунку вання першою вентильною групою, вихід якого миттєвої реактивної потужності q залучений до залучений до входу системи імпульсно-фазового входу др угого фільтра, ви хід змінної складової якої керування першою вентильною групою на тирисзалучений до входу др угого вузла розрахунку. торах що замикаються, четвертий пропорційноУ третьому варіанті винаходу що заявляється інтегральний регулятор напруги керування другою відомий перетворювач змінної напруги в постійне з вентильною групою, вихід якого залучений до вхоблизьким до одиниці коефіцієнтом потужності, що ду системи імпульсно-фазового керування другою містить першу вентильну групу на тиристорах, що вентильною групою на одноопераційних тиристозамикаються, або інших цілком керованих силових рах, п'ятий пропорційно-інтегральний регулятор напівпровідникових приладах, що працює з кутами середньої реактивної потужності, шостий вузол керування, що випереджають, другу вентильну порівняння сигналу напруги керування і вихідного груп у на одноопераційних тиристорах, що працює сигналу регулятора середньої реактивної потужз відстаючими кутами керування, навантаження, ності, сьомий вузол порівняння сигналу напруги включене послідовно з першою і другою вентилькерування і вихідного сигналу регулятора середними групами, силовий активний фільтр, що скланьої реактивної потужності, восьмий вузол порівдається з транзисторного моста з оберненими няння сигналу завдання розміру середньої реактидіодами і конденсатора, що фільтрує, чотирьохобвної потужності і сигналу зворотного зв'язку по мотковий перетворювальний трансформатор, месередній реактивній потужності з виходу вузла режна обмотка якого залучена до мережі, що жирозрахунку фактичного значення середньої реаквить, одна з трьох вентильних обмоток якого тивної потужності, другий фільтр виділення змінної залучена до клем змінного струму першої вентискладової реактивної потужності, причому діодна льної групи, інша вентильна обмотка якого залузбірка виконана у вигляді трипульсної діодної венчена до клем змінного струму др угої вентильної 21 47631 22 групи, а третя вентильна обмотка якого залучена пою на тиристорах що замикаються, четвертий до клем змінного струму транзисторного моста пропорційно-інтегральний регулятор напруги керусилового активного фільтра, що містить також діовання другою вентильною групою, вихід якого задну збірку, клеми змінного струму якої сполучені з лучений до входу системи імпульсно-фазового клемами змінного струму першої вентильної групи, керування другою вентильною групою на односистему імпульсно-фазового керування першою операційних тиристорах, п'ятий пропорційновентильною групою, систему імпульсно-фазового інтегральний регулятор середньої реактивної покерування другою вентильною групою, систему тужності, шостий вузол порівняння сигналу напрукерування силовим активним фільтром, вузол сигги керування і вихідного сигналу регулятора сереналу завдання по. струму навантаження, вузол дньої реактивної потужності, сьомий вузол сигналу завдання розміру напруги на конденсаторі порівняння сигналу напруги керування і вихідного силового активного фільтра, датчик струму навансигналу регулятора середньої реактивної потужтаження, перший вузол порівняння сигналу заності, восьмий вузол порівняння сигналу завдання вдання по струму навантаження і сигналу зворотрозміру середньої реактивної потужності і сигналу ного зв'язку по струму навантаження, другий вузол зворотного зв'язку по середній реактивній потужпорівняння сигналу завдання розміру напруги на ності з виходу вузла розрахунку фактичного знаконденсаторі силового активного фільтра і сигналу чення середньої реактивної потужності, другий зворотного зв'язку по напрузі на конденсаторі сифільтр виділення змінної складової реактивної лового активного фільтра, третій, четвертий і п'я потужності, притому діодна збірка виконана у витий вузли порівняння відповідно сигналів завдання гляді двох діодних груп, перша з яких є трипульсструму фаз а, b, с силового активного фільтра і ної катодною діодною групою, спільна точка катосигналів зворотного зв'язку по токах фаз а, b, с дів якої залучена до позитивної обкладки силового активного фільтра, перший пропорційноконденсатора, а її клеми змінного струму залучені інтегральний регулятор стр уму навантаження, до клем змінного струму другої вентильної обмотдругий пропорційно-інтегральний регулятор розміки трансформатора, а друга є трипульсною анодру комутаційної активної потужності, виведеної в ною діодною групою, спільна точка анодів якої мережу, що живить, перший датчик миттєвих зназалучена до негативної обкладки конденсатора, а чень напруги трьох фаз мережі, що живить, другий її клеми змінного струму залучені пофазно до клем датчик миттєвих значень струмів у фазах а, b, с першої вентильної обмотки трансформатора, пепершої вентильної групи на тиристорах що замирша шостипульсна вентильна група на тиристокаються, третій датчик миттєвих значень струмів у рах, що замикаються, виконана у вигляді двох фазах a, b, с другої вентильної групи на одноопетрипульсних вентильних груп: трипульсної анодної раційних тиристорах, четвертий датчик миттєвого групи на тиристорах що замикаються, спільна точзначення вхідного струму фази а силового активка анодів якої сполучена з катодом першого допоного фільтра, п'ятий датчик миттєвого значення міжного діода і сполучена з анодом другого доповхідного стр уму фази b силового активного фільтміжного діода, а її клеми змінного струму ра, шостий датчик миттєвого значення вхідного сполучені пофазно з клемами першої вентильної струму фази с силового активного фільтра, перобмотки трансформатора, і трипульсної катодної ший вузол перетворення миттєвих значень напруна тиристорах що замикаються, спільна точка каги трьох фаз мережі з координат а, b, с у коордитодів якої сполучена з катодом першого допоміжнати α,β, другий вузол перетворення миттєвих ного діода і сполучена з анодом другого допоміжвхідних стр умів першої вентильної групи на тирисного діода, а її клеми змінного струму сполучені торах, що замикаються, і другої вентильної групи пофазно з клемами другої вентильної обмотки на одноопераційних тиристорах із координат а, b, трансформатора, друга шостипульсна вентильна с у координати α,β перший фільтр виділення змінгрупа на одноопераційних тиристорах виконана у ної складової активної потужності, датчик напруги вигляді двох трипульсных вентильних груп, перша на конденсаторі, перший вузол розрахунку миттєз який є анодною групою на одноопераційних тивої активної і миттєвої реактивної потужності, друристорах, спільна точка анодів якої сполучена з гий вузол розрахунку сигналів завдання струмів негативним виводом навантаження, а її клеми силового активного фільтра в координатах α,β, змінного струму сполучені пофазно з клемами друтретій вузол розрахунку сигналів завдання струмів гої вентильної обмотки трансформатора, а друга є силового активного фільтра в координатах а, b, с, катодною групою на одноопераційних тиристорах, додатково містить перший допоміжний діод, анод спільна точка анодів якої сполучена з катодом якого підключений до негативної обкладки конденпершого допоміжного діода і сполучена з позитивсатора, а його катод підключений до спільної точки ним виводом навантаження, а її клеми змінного катодів першої вентильної групи, другий допоміжструму сполучені пофазно з клемами першої венний діод, катод якого підключений до позитивної тильної обмотки трансформатора, вузол сигналу обкладки конденсатора, а його анод підключений завдання розміру середньої реактивної потужності до спільної точки анодів першої вентильної групи, залучений до позитивного входу восьмого вузла вузол сигналу завдання розміру середньої реактипорівняння, негативний вхід восьмого вузла поріввної потужності, четвертий вузол розрахунку факняння залучений до виходу вузла розрахунку фактичного значення середньої реактивної потужностичного значення середньої реактивної потужності, третій пропорційно-інтегральний регулятор ті, ви хід восьмого вузла порівняння залучений до напруги керування першою вентильною групою, входу п'ятого регулятора середньої реактивної вихід якого залучений до входу системи імпульспотужності, вихід якого залучений паралельно до но-фазового керування першою вентильною групозитивного входу шостого вузла порівняння і не 23 47631 24 гативного входу сьомого вузла порівняння, до інрювача; шого позитивного входу шостого вузла порівняння - на Фіг.2 - схема другого варіанта перетворюі до іншого позитивного входу сьомого вузла порівача; вняння залучений паралельно вихід першого ре- на Фіг.3 - схема третього варіанта перетвогулятора стр уму навантаження, вихід шостого вузрювача; ла порівняння залучений до входу третього Перший варіант що заявляється перетворюрегулятора напруги керування першої вентильної вача подає із себе двенадцатипульсний перетвогрупи, а вихід сьомого вузла порівняння залучений рювач (Фіг.1), що складається з чотирьохобмоточдо входу четвертого регулятора напруги керуванного перетворювального трансформатора 1, ня другої вентильної групи, вихід першого вузла мережна обмотка 2 якого залучена до промислорозрахунку миттєвої реактивної потужності q залувої три фазної мережі змінної синусоїдальної начений до входу др угого фільтра, ви хід змінної пруги 3. Одна з вентильних обмоток 4 зазначеного складової якого залучений до входу другого вузла перетворювального трансформатора залучена до розрахунку. клем змінного струму вентильної групи BГ G у виКожний із варіантів що заявляється напівпрогляді шостипульсного моста на тиристорах, що відникового перетворювача змінної напруги в позамикаються, (або цілком керованих вентилях інстійну з близьким до одиниці коефіцієнтом потужшого типу) 5; інша вентильна обмотка 6 залучена ності виконаний на основі компенсованого до клем змінного струму вентильної групи ΒΓ T у керованого випрямляча (ККВ) і допоміжного силовигляді шостипульсного моста на одноопераційних вого активного фільтра (САФ), що виконує одночатиристорах 7. Вентильні групи 5 і 7 включені посно дві функції: вивід у мережу "комутаційної" акслідовно і залучені до навантаження 8 так, що четивної потужності і придушення вищи х гармонік рез мости і навантаження прострумає той самий мережного струму ККВ. Др угу функцію можна таструм Id. Третя вентильна обмотка 9 перетворюкож називати "корекцією форми мережного струвального трансформатора 1 залучена до затискаму", оскільки вона полягає в наближенні форми чів змінного струму шостипульсного моста 10, що мережного струму до практично синусоїдальної складає із шости силових транзисторів, перехід форми. коллектор-эмиттер кожного з яких шунтован в Перетворювач змінної напруги в постійну що оберненому напрямку діодом. Вихід шостипульсзаявляється позбавлений хиб відомого перетвоного транзисторного моста 10 залучений до обрювача. Позитивний ефект досягається в такий кладок конденсатора 11, причому спільна точка, у спосіб. По-перше, у систему керування введений якій об'єднані три колектори транзисторного моста додатковий регулятор, що коректує кути керування 10, залучена до позитивної обкладки конденсатора 11, а спільна точка, у якій об'єднані три емітера тиристорами a G і a T таким чином, що досягається транзистору моста 10, залучена до негативної обповна взаємна компенсація реактивних потужноскладки конденсатора 11. Міст 10 і конденсатор 11 тей вентильних груп ВГ G і ВГ Т, при якій функція утворять силову частин у силового активного компенсації реактивної потужності на стороні мефільтра. режі за допомогою САФ не потрібна. По-друге, вихідні клеми діодної збірки залучені до обкладок Для виведення в мережу, що живить, через силовий активний фільтр комутаційної енергії, що конденсатора силового активного фільтра, а дженакопичується в індуктивностях розсіювання обрело постійної напруги виключено. По-третє, у мотки 4 перетворювального трансформатора 1, схему введені два додаткових діоди, анод першого служить діодна збірка 12, клеми фаз а, b, с змінноз них підключається до спільної точки анодів GTO тиристорів BTG, а його катод залучений до спільної го струму якої залучені відповідно до клем фаз а, b, с змінного струму вентильної групи на тиристоточки катодної вентильної групи діодного моста, рах 5, що замикаються; спільна точка катодів анод іншого додаткового діода залучений до спітрьох діодів збірки 12 залучена до позитивної обльної точки анодной вентильної групи діодного кладки конденсатора 11, а спільна точка анодів моста, а його катод залучений до спільної точки катодної групи GTO тиристорів BГ G. Запроваджентрьох діодів збірки 12 залучена до негативній обкладці конденсатора 11. ня двох додаткових діодів дозволяє створити ланДля створення шляху струму навантаження Id цюга прострумання струму навантаження dI при при вимиканні тиристорів, що замикається вентивимиканні GTO тиристорів BГ G і забезпечити стійку льної групи 5 до спільної точки катодів тиристорів, комутацію у фазах вентильної обмотки перетворювального трансформатора. По-четверте, відома що замикаються, вентильної групи 5 залучений катод допоміжного діода 13, анод якого сполучесистема керування САФ видозмінена таким чином, ний із негативною обкладкою конденсатора 11; а що виключається функція компенсації реактивної до спільної точки анодів тиристорів, що замикапотужності і добавляється функція виведення енеються, вентильної групи 5 залучений анод допоміргії, що накопичується в індуктивностях розсіювання вентильних обмоток перетворювального жного діода 14, катод якого сполучений із позитивною обкладкою конденсатора 11. трансформатора. У результаті САФ виконує дві Керування силовими мостами 5, 7, 10 здійсфункції: корекцію форми мережного струму (принюється відповідно за допомогою системи імпульдушення вищих гармонік) і вивід енергії, що накосно-фазового керування вентильною групою на пичується в індуктивностях розсіювання вентильної обмотки перетворювального трансформатора. тиристорах 15, що замикаються; системи імпульсно-фазового керування вентильної групи на одноБільш докладно винахід пояснюється за допоопераційних тиристорах 16; системи керування могою малюнків, на яких зображені: транзисторами силового активного фільтра 17. - на Фіг.1 - схема першого варіанта перетво 25 47631 26 Керуючі сигнали на входи системи керування пощо дозволяє виділяти змінну збірку ~ із сумарної q даються з виходів трьох замкнути х систем автомамиттєвої реактивної потужності; вузол завдання тичного регулювання. Одна з цих трьох систем розміру напруги U*с на конденсаторі силового ак(назвемо її "зовнішньої") забезпечує автоматичне тивного фільтра 38; датчик напруги Uc на конденрегулювання струму Id в навантаженні перетворюсаторі силового активного фільтра 39; вузол порі* вача відповідно до заданого значення струму I d, вняння сигналів 40; пропорційну ланку розмір якого визначається технологічним проце(підсилювач) 41; ланку розрахунку розмірів необсом у навантаженні. Ця система містить у собі вухідних стр умів i*фα ,і*фβ силового активного фільтра зол завдання по струму I*d 18, датчик струму навав координатах α,β 42; ланку перетворення заданих нтаження 19, елемент порівняння сигналів 20, миттєвих струмів силового активного фільтра з регулятор струм у I d 21 на основі операційного підкоординат α,β у координати а, b, с; три датчики силювача або мікропроцесорного пристрою, елеструмів силового активного фільтра 44, 45, 46; три менти порівняння сигналів 22 і 23, регулятор навузли порівняння 47, 48, 49. пруги керування eyG 24 на вході системи Необхідно відзначити, що перетворювач, що імпульсно-фазового керування вентильною групою патентується складається з відомих пристроїв і на тиристорах що замикаються, регулятор напруги вузлів: мостовий випрямляч по шостипульсній мокерування eyT 25 на вході системи імпульсностовій схемі на одноопераційних тиристорах, опифазового керування вентильною групою на односаний у [1], мостовий випрямляч по шостипульсній операційних тиристорах. мостовій схемі на тиристорах, що замикаються, з Дві інші системи автоматичного регулювання пристроєм виведення комутаційної потужності, назвемо "внутрішніми". Перша з них забезпечує описаний у [8], [9]; силовий активний фільтр, опирегулювання розміру реактивної потужності Q, саний у [11], [12]. Відомі також датчики струму, споживаної перетворювачем. У приватному, найдатчики напруги, вимірювачі реактивної потужносбільше ймовірному на практиці, випадку може заті, ланки перетворювача координат a,b,c трифазбезпечуватися рівність нулю сумарної реактивної них систем напруг або струмів у координати α,β, потужності. Ця система автоматичного регулюванланки оберненого перетворення координат α,β у ня містить у собі вузол завдання розміру реактивкоординати а, b, с; вузли порівняння сигналів. ної потужності Q* 26; пристрій обчислення фактичПредметом що патентується винаходу є нова ного розміру реактивної потужності 27, датчик силова схема перетворювача, у якому при послімиттєвих значень фазних напруг мережі, що жидовному з'єднанні вентильної групи 7 на одноопевить, 28, датчик миттєви х значень фазних стр умів раційних тиристорах і вентильній групі 5 на тирис29 вентильної групи на тиристорах що замикаютьторах що замикаються, до клем змінного струму ся, датчик миттєвих значень фазних стр умів 30 вентильної групи 5 залучений діодний міст 12, а до вентильної групи на одноопераційних тиристорах, клем постійного струму вентильної групи 5 залуелемент порівняння сигналів 31, регулятор реакчені діоди 13 і 14, що дозволяє здійснювати вивід тивної потужності 32. Відзначимо, що з метою комутаційної активної потужності, що накопичуєтьспрощення накреслення Фіг.1, усі виходи датчиків ся в індуктивностях розсіювання обмоток 4 транснапруг і стр умів позначені тризначними цифрами, форматора 1 через силовий активний фільтр 11, укладеними в круглі скобки, причому такі ж цифри який одночасно виконує дві функції: зазначений в скобках зазначені на входах вузлів, куди подавище вивід комутаційної активної потужності і коються сигнали відповідних датчиків. На Фіг.1 для рекцію форми (придушення вищих гармонік струцієї цілі використовуються позначення (101), му) мережних струмів перетворювача. Новим тех(102),...,(107). нічним рішенням є також побудова системи Інша "вн утрішня" система автоматичного регукерування, при якої сигнал із виходу регулятора лювання забезпечує регулювання струмів і фа, іфb, реактивної потужності 32 сумується із сигналом іфс у фазах змінного струму силового активного напруги керування е у з виходу регулятора струму фільтра. Це регулювання здійснюється таким чи21, сумарний сигнал посилюється в регуляторі 24 і ном, щоб змінні фазні токи іа, ib, ic у мережній обподається на вхід системи імпульсно-фазового мотці 2 перетворювального трансформатори 1 керування 15; одночасно з цим вихідний сигнал були близькі за формою до синусоїдального. Сисрегулятора 32 відраховується із сигналу напруги тема містить у собі датчик миттєвих фазних напруг керування регулятора струму 21, різницевий сиг28 мережі, що живить, стандартну, наприклад, Intel нал посилюється регулятором 25 і подається на 80196MC, ланка перетворення миттєвих напруг вхід системи імпульсно-фазового керування 16 моста на одноопераційних тиристорах. Крім цього, 33 із координат а, b, с у координати α, β [11,12] на відміну від відомих технічних рішень у винаході (перетворення Кларка); датчик фазних змінних що патентується уводиться фільтр 37 між виходом струмів 29 вентильної групи на тиристорах що завузла розрахунку 35 миттєви х значень активної і микаються, датчик фазних змінних струмів 30 венреактивної потужності і входом вузла розрахунку тильної групи на одноопераційних тиристорах, 42 заданих струмів силового активного фільтра в стандартну, наприклад, Intel 80196МС, ланку пекоординатах α,β. Введення фільтра 37, що пропусретворення миттєвих струмів із координат а, b, с у кає лише змінну складової реактивної потужності, координати α, β 34; стандартну [12] ланку розрадозволяє розділити дві функції: 1) функцію регухунку миттєвої активної і миттєвої реактивної полювання розміру середньої реактивної потужності, тужності 35 по відомих фазних напругах і струмам; що у устрої що патентується виконує регулятор 32 фільтр 36, що дозволяє виділяти змінну збірку ~ із p через регулятори 24, 25, системи імпульсносумарної мережної активної потужності; фільтр 37, 27 47631 28 фазового керування 15, 16 і вентильні групи 5, 7, і обмоток 4 перетворювального трансформатора 1. 2) функцію придушення вищих гармонік струму Діоди діодной збірки 12 і додаткові діоди 13, 14 мережі й одночасного виведення комутаційної створюють контури для замикання струму індуктиактивної потужності, що у винаході що патентуєтьвностей розсіювання через конденсатор 11. Нася виконують система керування силовим активприклад, при вимиканні GTO тиристору фази а ним фільтром, діодний міст 12, допоміжні діоди катодної вентильної групи струм iGa замикається, 13,14, силовий активний фільтр 10 і кондеминаючи цей тиристор по ланцюзі: діод фази а сатор 11. катодної групи діодів діодной збірки 12, конденсаПеретворювач змінної напруги в постійне пратор 11, допоміжний діод 13, спільна точка катодної цює такою уявою. групи GTO тиристорів ВГ G 5. Аналогічно при вимиЕнергія мережі, що живить, змінного струму 3 канні GTO тиристору фази с анодної групи, струм перетвориться в енергію постійної напруги за доiGc замикається через допоміжний діод 14, конденпомогою включених послідовно з навантаженням сатор 11 і діод фази с анодної групи діодної вентильних гр уп ВГ G на СТО тиристорах 5 і ВГ т на збірки 12. одноопераційних тиристорах 7, що живляться чеКорекція форми мережного струму і вивід енерез мережну обмотку 2 і вентильні обмотки 4,6 ргії, що накопичується в індуктивностях розсіюперетворювального трансформатора 1. Задане вання вентильної обмотки 4, здійснюється за допомогою другої "вн утрішньої" системи значення струму навантаження I*d, формоване у автоматичного регулювання. Ця система включає: вузлі завдання струму навантаження I*d 18, підланку перетворення координат напруг 33 у відпотримується за допомогою зовнішньої стандартної відності з таким матричним співвідношенням: системи автоматичного регулювання, що складає з пропорційно-інтегрального регулятора (операé 1 1 ù u é ù 1- ційного підсилювача) ΡΕΓId 21, датчика струму éua ù 2 ê 2 2 ú ê a ú ú êub ú ; (22) навантаження Id 19, вузла порівняння заданого I*d і ê ú= ê ê ú ëub û 3 ê 0 3 - 3 ú êu ú фактичного струму I d навантаження 20, системи ê ú c ë 2 2 ûë û імпульсно-фазового керування СІФКG, що має характеристику, що відповідає формулі (14) і СІФКT, ланку перетворення координат струмів відпощо володіє характеристикою, що відповідає форвідно до співвідношення 34: мулі (15). Сумарна випрямлена напруга послідовé 1 1 ù i +i é Ga Ta ù 1- но включених ВГ G 5 і ВГ T 7 визначається співвідéia ù 2 ê 2 2 ú ê ê ú êiGb + iTb ú ; ношенням (13). "Зовнішня" система автоматичного (23) ê ú= ú регулювання забезпечує підтримку заданого струëib û 3 ê 0 3 - 3 ú êi + i ú ê ú ë Gc Tc û му I*d як у сталих режимах, так і в динамічних реë 2 2 û жимах. Відповідно до співвідношень (16), (4), (17), ланку розрахунку миттєви х значень активної і (18) і (19) при малих значеннях струмів Id, значно реактивної потужності 35: менших номінальних струмів навантаження, реакépù 3 éua ub ù éia ù тивна потужність на стороні мережі перетворюва(24) ú ê ú; ê ú= ê ча близька до нуля. При збільшенні струму наванëqû 2 êub - ua ú êib ú ë ûë û таження збільшуються кути комутації струму у фільтри, виділення змінних складових 36 і 37; вентилях і, як слідство, на стороні мережі переланку розрахунку завдань по струму в координатах творювача з'являється позитивна реактивна потуα,β 42: жність, розмір якої може бути значної. éi*ô a ù éua ub ù é~ + Pêîì ù p Компенсація цієї реактивної потужності здійс2 ê ú= (25) ê ú ê~ ú; нюється за допомогою першої "внутрішньої" сис2 2 u -u * ê³ ô b ú 3(Ua + Ub ê b a ú êq ú û ë ûë ë û теми автоматичного регулювання, що складає з ланка оберненого перетворення координат 43: вузла завдання розміру реактивної потужності Q* 26, датчика фактичної реактивної потужності Q 27, é ù пропорційно-інтегрального регулятора PEFG 32 0 ú éi*ô a ù ê1 трьох вузлів порівняння сигналів 31, 22, 23 і допоê ú ê 1 3 ú é³*ô a ù ú * ê³ ôb ú = ê міжних регуляторів напруг керування РЕГе yG 24, (26) ê 2 2 ú ê * ú; ê ú ê РЕГеуT 23 на входах відповідно CIФKG15 і СІФКT ú ê³ ô b ú ë û * ê³ ôñ ú ê 16. Особливістю, що патентується першої замкнуë û 1 3ú ê- ú тої вн утрішньої системи автоматичного регулюë 2 2 û вання є протилежні знаки сигналу корекції на вховузли порівняння сигналів завдання струмів із дах вузлів порівняння 22 і 23, унаслідок чого фактичними значеннями струмів 47, 48, 49; гісте"внутрішня" система не впливає на роботу "зовнірезисну систему керування 17 транзисторами сишньої" системи автоматичного регулювання. лового активного фільтра 10, вузол завдання розДля корекції форми мережного струму (приміру напруги на конденсаторі 38, вузол порівняння душення вищих гармонік струму) перетворювача сигналів 40, підсилювач 41. використовується САФ 10, що живитьться від венКерування транзисторами САФ здійснюється в тильних обмоток 9 перетворювального трансфортакий спосіб: якщо знак на входах вузлів порівнянматора 1 і навантажений на конденсатор 11. Крім ня 47, 48, 49 позитивний, то включається транзисстандартної функції корекції мережного струму в тор емітерной групи відповідної фази транзисторустрої що патентується САФ виконує функцію виного моста 10, а транзистор колекторної групи тієї ведення в мережу енергії, що живить, що накопиж фази моста 10 виключається, якщо знак напруги чується в індуктивностях розсіювання вентильних 29 47631 30 на виході вузла порівняння змінюється, то відбумережі, що живить, числом пульсацій у кривої вивається переключення зазначених транзисторів прямленої напруги, наявністю або відсутністю певідповідної фази. ретворювального трансформатора і інших неприДругий варіант перетворювача змінної напруги нципових особливостей. в постійне що заявляється відрізняється від перЛітература шого варіанта тим, що вентильні обмотки 4, 6 пе1. N. Mohan, Tore Μ. Underland, William P Robретворювального трансформатора 1 включені bins. Power ElectronicsConverters, Applicftion ans паралельно і являють собою єдину обмотку 4, 6 Design. John Wiley & sons, Inc., NY, 1995 (Фіг.2), вентильна група BГ G 5 виконана у вигляді 2. ГОСТ 13109-97. Межгосударственный станкатодної трипульсної вентильної групи на трьох дарт. Нормы качества электрической энергии в GTO тиристорах, катоди яких сполучені між собою, системах электроснабжения общего назначения. а вентильна група ΒΓ Т 7 виконана у вигляді анод32с. ної трипульсної вентильної групи на трьох одно3. International Standard IEC-1000-2операційних тиристорах, аноди яких сполучені між 2.Compatibility levels for low-frequence conducted собою, діодна збірка ДС12 виконана у вигляді каdisturbances and signalling in public low-voltage тодної трипульсной вентильної групи, катоди яких power supply systems. сполучені між собою, датчики струмів 29, 30 вклю4. IEEE Recomended Practices and Requireчені паралельно, тобто два датчики 29, 30 замінені ments to Harmonic Control in Electric Power System. одним датчиком 29, СІФКG 15 і СІФКт 16 виконані IEEE Std. 519-1992. трьохканальными по числу тиристорів у кожній із 5. ГГ. Жемеров, Н.А. Ильина, Д.С. Крылов. вентильних гр уп ВГ G і ВГ т. Преобразователь с единичным коэффициентом Цей другий варіант схема працює аналогічно мощности. Технична електродинаміка. Тематичописаному. ний випуск. Проблемі сучасної електротехніки. 4.4. Третій варіант схеми перетворювача змінної Київ, 2000, с.70-75. напруги в постійне відрізняється від першого схе6. В.И. Гапанов, Ю.А. Шершнев, М.К. Г уревич, мою з'єднання анодних і катодних трипульсных М.А, Козлова. Современные мощные полупроводвентильних груп тиристорів, що замикаються, й никовые приборы и их функциональные особенноодноопераційних тиристорів, що входять до скласти. Электротехника, 1998, №3, с. 48-52. ду мостових вентильних груп ВГ G 5 і ВГ т 7 (Фіг.3). 7. F. Richardeau, Ph. Ladous, Y Chtron. IntroducКлеми змінного струму катодної вентильної групи з tion of "Dual-Switching" Cells in High-Power Phaseтрьох GTO тиристорів пофазно сполучені з клемаControled Converters. EPE Journal, vol. 7, No3/4, ми змінного струму анодної групи з трьох одноDec. 1998, pp. 18-24. операційних тиристорів 7 і залучені до відповідних 8. Г.Г. Жемеров, И.Л. Коляндр, И.И. Левитан, клем вентильної обмотки 6 трансформатора 1, Е.Б. Петрик, К.А. Старков. Преобразователь переклеми змінного струму анодної трипульсної вентименного напряжение в постоянное. Авт. свид. льної групи 5 на GTO тиристорах сполучені пофаСССР №1394373. Опубл. 07.05.88. Бюл. №17. зно з клемами змінного струму катодної трипульс9. М.И. Брайловский, ГГ. Жемеров. Управляеної вентильної групи 7 на одноопераційних мый выпрямитель на запираемых тиристорах. тиристорах і залучені до відповідних клем вентиТехническая электродинамика, 1990, №3. С.33-38. льної обмотки 4 трансформатора 1, створені у в 10. Г.Г. Жемеров, Д.С. Крылов. Определение такий спосіб змішані (на трьох GTO тиристорах і величины коммутационной активной мощности, трьох одноопераційних тиристорах) дві вентильні рекуперируемой в сеть в компенсированном групи включені послідовно з навантаженням так, управляемом выпрямителе. Вестник харьковского що через зазначені вентильні групи і навантаженгосударственного политехнического университета. ня 8 замикається струм навантаження Id. ХГПУ, 2000, вып. 112, с. 110-115. Робота третього варіанта перетворювача та11. Bong-Hwan Kwon, Jang-Hyong Youm, Jeeкож не відрізняється від роботи першого варіанта, Woo Lim. A Line-Voltage-sensorless synchronous описаного више. Rectifier. IEEE Trans. On Power Electronics, 1999, Всі три варіанти перетворювачів здійснюють vol.14, No5, pp.966-972. перетворення змінної напруги в постійну напругу 12. Joao Afonso, Carlos Couto, Julio Martins. Acтим самим засобом при близькому до нуля, або tive filters with control based on the p-q theory. IEEE при іншому заданому значенні, реактивної потужindustrial Electronics society newsletter 2000, vol. 47, ності і при близької до синусоїди формі мережного No3, pp.5-11. струму. 13. N.R. Zargari Yung Xiao, Bin Wu. Near Unity Перетворювач із близьким до одиниці коефіціinpet displament factor for current source PWM єнтом потужності може бути виконаний по різноdrives. IEEE Industry Application Magazin, манітних схемах, які відрізняються кількістю фаз July/August, 1999, pp.19-25. 31 47631 32 33 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 47631 Підписне 34 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601