Вентильный преобразователь с искусственной коммутацией

Вентильный преобразователь с искусственной коммутацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (li>987759

Союз Советских

Социалистических

Республик (Bl ) Дополнительное к авт. свид-ву М -519832 (22) Заявлено 27.07.81 (2! ) 3325475/24-07 с присоединением заявки № (23 } Приоритет

Опубликовано 07.01.83-Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 09.01.83 (51)М. Кл.

Н 02 М 7/155

3!163яаретеениый комитет

СССР ио делам изобретеиий и атирытий (53) УДК 621.314. .632 (088-8) Г .Г. Магазинник

1 - --,...,, Г

М ()

Горьковский ордена Трудового Красногб ЗФЙени политехнический институт им. А.А.Жданова --"==-"! (72) Автор изобретения (7!) Заявитель

1, (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ИСКУССТВЕННОЙ

КОММУТАЦИЕЙ

1.

Изобретение относится к ведомым сетью управляемым вентильным преобразователям (выпрямителям, инверторам) .и может быть, в частности, использовано для питания и регулирования скорости электродвигателя постоянного тока с одновременной компенсацией или генерацией реактивной мощности.

По основному авт.св. ¹ 519832 известен выпрямитель с искусственной коммутацией, содержащий силовой тиристорный мост и узел принудительной коммутации в виде вспомогательного диодного моста, подключенного со стороны сети переменного тока -через вольтодобавочный трансформатор, с конденсатором на выходе и двумя ключами, включенными между одноименными полюсами силового и вспомогательного мостов (1 3.

Однако известное устройство обладает тем недостатком, что при использовании в качестве ключей полностью управляемых вентилей (запираемых тиристорон или транзисторов) в момент их запира2 ния возникают перенапряжения. Эти перенапряжения обусловлены наличием вольтодобавочного трансформатора, включенного между сетью и зарядным мостом и вносящего в этот участок схемы индуктивность рассеяния.

11ель изобретения - устранение пере-. напряжений на элементах преобразователя, Поставленная цель достигается тем, !

О. что устройство снабжено дополнительным диодным мостом, подключенным зажимами переменного тока к питающей сети, а зажимами постоянного тока - к коммутирующему конденсатору.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит силовой тиристорный мост на тиристорах 1-6, подключенный к сети переменного тока через токо2о ограничиваюшие реакторы 7-9 (или согласующий трансформатор), вспомогатеш ный диодный мост на диодах 10-15, подключенный к сети переменного тока параллельно силовому мосту, вольтодобаЬЬ71Ь вочный трансформатор 16, подключенный первичными обмотками к сети переменного тока, а вторичными обмотками вклю ченный согласно-последовательно между сетью и зарядным диодным мостом на диодах 17-22. коммутирующий конденсатор 23, ключи 24 и 25 и нагрузку 26, подключенную к зажимам постоянного тока силового тиристорного моста.

Работает .устройство следующим об- щ раз ом .

В предкоммутационный период ключи

24 и 25 разомкнуты, а конденсатор 23 заряжен до напряжения, большего, чем амплитуда линейного напряжения сети, так как к напряжению сети на входе моста на диодах 1 7-22 добавляется на-, пряжение вольтодобавочного трансформатора 16, составляющее несколько (3-5)

1 процентов от напряжения сети. Пусть проводят ток тиристоры 1 и 6 и требуется перевести ток из тиристора 1 в тиристор 2. Замыкаются ключи 24 и 25, к нагрузке подключается конденсатор 23 и ток из тиристоров 1-6 переходит в р5 диоды 17 и 22 под действием напряжения вольтодобавочного трансформатора 1 6.

Затем ток через диоды 17 и 22 убывает до нуля и весь ток нагрузки 26 протекает по контуру: плюс конденсатора 23кшоч 24 - нагрузка 26 — ключ 25 - минус конденсатора. Так завершается первый этап коммутации, т.е. запирается силовой тиристорный мост и ток нагрузки из сети переходит в конденсатор. После

35 этого начинается второй этап: ключи 24 и 25 размыкаются, одновременно подаются отпирающие импульсы на тиристоры

2 и 6 и под действием ЭДС самоиндукпии нагрузки (нагрузка имеет активно-ин о дуктивный характер) ток начинает протекать по цепи: тиристор 6 - диод 1 2— плюс конденсатора 23 - минус конденсатора 23 — диод 14 - тиристор 2 — нагрузка. При этом конденсатор заряжается, 45 восполняя энергию, отданную в нагрузку на первом этапе. По мере роста напряжения на конденсаторе ток в нем убывает, а в фазах сети (реакторы 7 и 8) воз )

4 растает. К концу второго этапа ток в конденсаторе становится равным нулю, а ток в соответствующих фазах сети равным току нагрузки. Схема готова к следующему циклу коммутации. Таким образом, на первом этапе (замыкание ключей 24 и 25) предлагаемое устройство работает идентично с известным, а на втором этапе (размыкание ключей 24 и

25) нагрузка через вспомогательный мост на диодах 10-15 оказывается подключенной параллельно конденсатору 23, минуя вольтодобавочный трансформатор.

В схеме прототипа на этом этапе между нагрузкой и конденсатором включен вольтодобавочный трансформатор, вносящий в контур индуктивность. Даже при весьма малой величине индуктивности мгновенное срабатывание ключей приводило в этом случае к возникновению перенапряжений. Заметим, что если в качестве ключей применяются обычные тиристоры, то перенапряжений может и не быть, так как ключи в этом случае "размыкаются" не мгновенно и имеют поглошающие энергию конденсаторы;

Таким образом, предлагаемое устройство при использовании полностью управляемых ключей на базе силовых транзисторов или запираемых тиристоров позволяет исключить возникновение перенапряжений при коммутации ключей, обеспечивая нормальные режимы работы оборудования преобразователя. формула изобретения

Вентильный преобразователь с искусственной коммутацией по авт. св. № 519832, о т л и".ч а ю ш и и с я тем, что, с целью устранения перенапряжений, он снабжен дополнительным диодным мостом, подключенным зажимами переменного тока к питающей сети, а зажимами постоянного тока — к коммутирующему конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 519832, кл. Н 02 М 7/155, 1973.

987759

Составитель Т. Добровольскис

Редактор Е. Папп Техред М. Качур Корректор Г. Огар

«Заказ =10322/44 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откть1тий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4