Преобразователь переменного тока

Преобразователь переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Соцкалыстнческиа

Республик (ii;7363()2 (61) Дополнительное к авт. свил-ву ¹ 453778 (22) Заявлено12.12.77 (21) 2552736/24-07 с присоединением заявки .%— (23) Приоритет—

Опублнковано 25.05.80. Бюллетень,% 19

Дата опубликования описания 30.05,80 (5f)M. Кл.

Н 02 М 7/12

Гооударстввнный комнтет до делам нэобретеннй н отнрытнй (53) УДК 621. .314.27 (088.8) B. Н. Мишин, В. Л. Кузьмин и В. В. Леонов (72) А вторы изобретения

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханикФ при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям переменного тока в постоянный с искусственной коммутацией, и может быть использовано, например, в регулируемом электроприводе постоянного тока или в качестве тиристорного источника реактивной мощности.

Известен преобразователь переменного тока, состоящий из группы силсьвых тиристоров, катоды которых соединены в общую точку для подключения нагрузки, диодной группы, катоды которой соединены с одной обкладкой конденсатора фильтра, другая обкладка которого через разделительный диод соединена с катодами силовых тиристоров; группы коммутирующих тиристоров, катоды которых соединены с точкой соединения конденсатора фильтра и разделительного диода коммуккрукнего уввв (1)

Такое построение силовой схемы преобразователя позволяет ограничить перенапряжения при широком диапазоне регупирования выпрямленного напряжения, уменьшить относительную мощность устройства ограничения перенапряжения.

Низкая эксплуаташюнная надежность работы преобразователя обусловлена срывами работы чри глубоком регулировании вь1прямленного напряжения. Формирование второго этапа коммутации тока в фазах преобразователя начинается при пере ходе тока выключаемойфазы в цепь конденсатора фильтра и разделительного дисьда. При этом ток включаемой фазы должен перейти из пепи коммутируктцего тиристора в цепь включаемого силового тиристора. При малых токах нагрузки не происходит четкого перехода тока из цепи коммутирующего тиристора в цепь синфазного с ним силового тиристора, что объясняется различием параметров тиристоров, наличием индуктивностей ошиновки силовых тиристоров,, индуктивностями анодных делителей при включении сило вых тиристоров параллельно. Это приводит к тому, что ток, протекающий на пер736 302

10

55 вом m апе коммутации через коммутируюший тиристор и являюшийся током включаемой фазы, продолжает оставаться в цепи этого THpHctopQ u на внекоммута ционном интервале. Такой режим недопустим, TAK KBK при последующей коммутации через открытый коммутируюший ти I ристор к нагрузке прикладывается сумма напряжений конденсатора фильтра и напряжения питающей сети, что приводит к перенапряжениям на нагрузке, После окончания коммутации ток очередной выкллочаемой фазы не прерывается, а продолжает протекать через коммутируюший тиристор и разделительный диод, преобразователь становится неуправляемым.

Для устранения этого и исключения аварийных режимов завышают установленную мошность коммутируюших тиристоров и включают в цепь разделительного диода резистор с целью увеличения падения напряжения в цепи разделительного диода и ускорения процесса переключения тока из цепи коммутируюшего тиристора в цепь силового тиристора. Однако это приводит к ухудшению стоимостных и энергетических показателей преобразователя и не всегда гарантирует надежность работы преобразователя.

Целью дополнительного изобретения является повышение эксплуатационной надежности преобразователя в рабою. при глубоком регулировании выпрямленного напряжения.

Это достигается тем, что в преобразователь переменного тока вводитс:я импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь раздели тельного диода, а вторичная обмотка через другой диод включена параллельно конденсатору фильтра.

При этом обмотки включены так, чтобы при протекании тока в цепи разделительного диода э.д.с., наводимая на вторичной обмотке трансформатора, бь,ла направлена встречно напряжению конденс аторв фильтра.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаГраммы, поясняющие процессы коммутации в фазах преобразователя без учета процессов, происходяших в коммутируюшем узле. устройство содержит группу силовых тиристоров 1-3, катоды которых соединены в обшую точку, группу диодов 4-6 катоды которых объединены, конденсатор фильтра 7, одна обкладка которого подключена к катодам диодной группы, а другая — к точке соединения анода разделительного диода 8 и катодам группы коммутируюших тиристоров 9-1 1.

Коммутируюший узел, состоящий из конденсатора 12, дросселей 13, 14, обратного диода 15, тиристора 16, включен между катодами диодов 4--6 и катодами силовых тиристоров 1-3. Первичная обмотка импульсного трансформатора

1 7 включена между катодом разделительного диода 8 и катодами силовых тиристоров 1-3. Вторичная обмотка импульсного трансформатора 17 включена параллельно конденсатору фильтра 7 через диод 18. Нагрузка 19 включена между обшей точкой катодов силовых тиристоров и "нулем питающей сети.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питаюшего напряжения кон— денсатор фильтра 7 заряжается через диодную группу 4-6, диод 8, первичную обмотку трансформатора 17 и нагрузку

19. Одновременно конденсатор 12 узла искусственной коммутации заряжаетс я через диоднуюгруппу 4-6, дроссель 13 и нагрузку 19.

На фиг. 1 первоначальная полярность конденсаторов показана знаками плюс и минус.

Допустим проводит силовой тиристор

3. Для искусственной коммутации тока из силоього тиристора 3 в силовой тиристор 1 включают коммутируюший тиристор

9, тиристор 16 коммутирующего узла, подают импульс управления на силовой тиристор 11. При этом конденсатор фильтра

7 оказывается включеннь1м между коммутируемыми фазами, вследствие чего ток из проводяшей фазы переходит в очередную фазу. Ток тиристора 3 уменьшается, а ток коммутируюшего тиристора 9 увеличивается, при сгом конденсатор фильтра 7 заряжается током включаемой фазы.

Одновременно через тиристор 16 узла искусственной коммутации происходит пеp-:.çàðÿä коммутируюшего конденсатора 12 через дроссель 13. Через полпериода соб— ственных колебаний коммутируюшего контура начинается обрагный перезаряд конденсатора 12, в результате чего тиристор

16 запирается, при этом одновременно с тиристором 16 запирается силовой тиристор 3, а протекающий через него ток начинает прогекать через диод 6„

После окончания обратного перезаряда конденсатора 12 диод 15 запирается и ток нагрузки переходит в цепь конденса736302 тора 12, дозаряжая его. Как только сравнякл ся напряжения на конденсаторах 7, 12, ток выключаемой фазы переходит в цепь конденсатора фильтра 7 и протекает через диод 8, первичную обмотку импульс; ного трансформатора 17 и нагрузку 19.

При протекании тока через первичную обмотку импульсного трансформатора 17 на вторичной обмотке наводится э.д.с., которая открывает диод 18 и на первичной обмотке трансформатора появляется напряжение, определяемое напряжением на конденсаторе фильтра 7 и коэффициентом трансформации импульсного трансфор мат ора 1 7.

Ток из коммутирующего тиристора 9 переходит в силовой тиристор 1, при этом напряжение на первичной обмотке импульсного трансформатора 17 способствует быстрому переводу тока включаемой фазы из цепи коммутирующего тиристора

9. Процесс коммутации заканчивается после спадания тока выключаемой фазы, про--екающего через диод 6, конденсатор фильтра 7, диод 8 и нагрузку 19 до нуля.

Использование изобретения позволяет повысить эксплуатационную надежность преобразователя путем устранения режимов неполнойуправляемостипреобразователя при глубоком регулировании выпрямленного напряжения.

Формула изобретения

Преобразователь переменного тока по авт. саид. N. 453778, о т и и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен импульсный

15 трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разделительного диода, а вторичная обмотка включена через другой диод параллельно конденсатору фильтра.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 453778, кл. Н 02 М 7/12, 1974.

Составитель Г. Мыцык

Редактор И. Народная Техред А. Шепанская Корректор T. Скворпова

Заказ 2443/45 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау.нская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4