專(zhuān)利名稱(chēng):強(qiáng)迫換流自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置的制作方法
本實(shí)用新型適于供電電網(wǎng)中提高功率因數(shù)之用，涉及電工技術(shù)。
目前，國(guó)內(nèi)外使用的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置大都設(shè)備復(fù)雜、投資大、控制困難。如美國(guó)的《C－1型直流飽和電抗器式無(wú)功補(bǔ)償裝置》，日本的《強(qiáng)制整流－逆變式動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置》。1985年波蘭華沙工業(yè)大學(xué)的FABIJANSKI Pawel提出了一種先進(jìn)的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。該裝置是利用強(qiáng)迫換流原理來(lái)實(shí)現(xiàn)晶閘管的超前導(dǎo)通控制從而獲得容性無(wú)功功率。但是由于該裝置所采用的線(xiàn)路控制角α的控制范圍在＋π／2或－π／2附近，為防止短路，則必在主電路圖中的直流支路中接上限流電阻Rd或在直流支路兩端另加一套晶閘管整流橋來(lái)配合調(diào)節(jié)，前者導(dǎo)致Rd上的大量功率損耗，后者使裝置復(fù)雜化。
本實(shí)用新型的任務(wù)是在波蘭技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出新的控制規(guī)律，研制出一種設(shè)備簡(jiǎn)單、效率高、可靠性高、調(diào)節(jié)線(xiàn)性度好的自動(dòng)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。
關(guān)于無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的控制，現(xiàn)在傳統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)是可控硅如果要控制在逆變區(qū)(π／2≤α≤3π／2)工作，則必須外加輔助電源，否則不能工作。但是本發(fā)明者卻證實(shí)在所提出的強(qiáng)迫換流線(xiàn)路條件下逆變器在第三象限工作，完全可以不需要外加輔助電源。在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，本發(fā)明者首次提出如下調(diào)節(jié)容性無(wú)功電流I的控制規(guī)律令φ＝α－π有Iω C UT m=42/3π-2φ]]>φ≥π／6
及有Iω C UT m=]]>2(3／π)22/3]]>〔π／3＋Sin(φ＋π／6)－COSφ〕φ≤π／6其中I－－容性無(wú)功電流；α－－晶閘管強(qiáng)迫換流控制角；ω－－市電角頻率，314／秒；C’－－強(qiáng)迫換流環(huán)節(jié)等效電容，C’＝3／2C已知；UTm－－供電電源線(xiàn)電壓峰值，已知；從上可知，當(dāng)把α角控制在第三象限時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)α角，可很容易調(diào)節(jié)I，又由于直流支路電流Id受I控制，故只要控制α角，就可控制Id，省去限流電阻Rd，也不會(huì)發(fā)生短路危險(xiǎn)。同時(shí)，由于控制角α可控范圍大，則控制可靠性高，調(diào)節(jié)線(xiàn)性度好。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的主電路圖。
圖2是FABIJANSKI Pawel的主電路圖。
圖2中，由于其采用的控制角α在＋π／2或－π／2附近，故必在直流支路中接上電阻Rd；圖1中，由于其采用控制角α在π到3／2π范圍內(nèi)，故可省去Rd。為了防止晶閘管T換流時(shí)出現(xiàn)電流變化率過(guò)大而損壞元件，本實(shí)用新型采用磁芯材料與銅棒組成的小電抗LS接在每個(gè)晶閘管的橋臂中，位置如圖1所示，這種小電感結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，損耗小，造價(jià)低廉。
為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)無(wú)功功率的狀況并進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，發(fā)明者提出采用一只功率因數(shù)角檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)電流I與電壓U之間的相位差角。在具體實(shí)施時(shí)，另加一臺(tái)晶閘管脈沖控制觸發(fā)器，一般的整流或逆變裝置均有這類(lèi)觸發(fā)器，只要按發(fā)明者提出的控制規(guī)律調(diào)整一下觸發(fā)脈沖控制角α的控制范圍即可。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中存在著平波電抗器Ld受六次諧波的電流影響，容易飽和，故往往將平波電抗器Ld做得極大。本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式是在電路的直流支路中串聯(lián)一個(gè)六次諧波抑制環(huán)節(jié)，它由體積很小的空芯電感L6和單相電容C6并聯(lián)組成。這樣，流過(guò)平波電抗器Ld的直流電流Id諧波幅值很小，對(duì)Ld的飽和影響減小，故Ld的體積和重量可大大減小。
圖1，圖2中的符號(hào)表示T1至T6為晶閘管；Z1至Z6為隔離二極管；C為強(qiáng)迫換流電容；LS為強(qiáng)迫換流電感；Ld為平波電抗器；L6為空芯電感；C6為單相電容；Rd為限流電阻；A、B、C端與三相交流電源連接。
權(quán)利要求
1.一種利用強(qiáng)迫換流技術(shù)制作的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，主要由一套強(qiáng)迫換流逆變器，一只功率因數(shù)角檢測(cè)器和一臺(tái)晶閘管脈沖控制觸發(fā)器組合而成，其主電路含有晶閘管T1、T2、T3、T4、T5、T6，隔離二極管Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6，強(qiáng)迫換流電容C，平波電抗器Ld，本實(shí)用新型的特征在于主電路的直流支路僅由一個(gè)六次諧波抑制環(huán)節(jié)和一個(gè)平波電抗器Ld串聯(lián)而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中的裝置，其特征是主電路中在橋臂上分別接有用磁芯材料制作的電感LS。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型采用強(qiáng)迫換流技術(shù)使晶閘管工作在強(qiáng)迫換流逆變區(qū)，即第三象限，而不需要輔助電源，并可省去直流支路中限流電阻Rd。該裝置控制簡(jiǎn)單、可靠、調(diào)節(jié)性好、效率高、可以得到幾乎純?nèi)菪詿o(wú)功功率而沒(méi)有額外損耗。
文檔編號(hào)H02J3/18GK86205336SQ86205336
公開(kāi)日1988年2月10日 申請(qǐng)日期1986年7月16日
發(fā)明者陶近賢 申請(qǐng)人:華東冶金學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan