Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик г г

" Ф"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.06.81 (21) 3309578/24-07 (31фМ. Kll. с присоединением заявки Йо

Н 02 М 7/155

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.02. 83.Бюллетень Ко 6

f $3) УДК 621. 314. б (088.8 }

Дата опубликования описания 15.02. 83 (1»

О.Г. Булатов, В.A. Битов и A.Ã. Буриков

) И 4 »

/"= ..

Л -,1 »

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской

Революции энергетический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к элект- ротехнике, а точнее к преобразовательной технике, и предназначено для использования в качестве звена постоянного тока преобразователей частоты для индукционного нагрева.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащее несколько коммутирующих конденсаторов (11 и (2)

В преобразователе- (1) эти конденсаторы подключены к вторичной обмотке сетевого трансформатора с помощью встречно-параллельных пар тиристоров, позволяющих выводить накопленную в индуктивностях рассеяния фаз сетевого трансформатора энергию в конденсаторы в момент принудительной коммутации и разряжать этн конденсаторы на . нагрузку в момент включения силовых вентилей.

Недостатком этого преобразователя является наличие шести двухоперационных вентилей.

В преобразователе (2) коммутирующие конденсаторы включены с помощью разделительных диодов. Такое подключение конденсаторов позволяет заряжать их до определенного уровня начального напряжения.

Однако наличие разделительных диодов, включенных последовательно с силовыми тиристорами, увеличивает по5 терн и установленную мощность силового оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому является тиристорный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазные тиристорный и диодный мосты, однофазный тиристорный мост и два конденсатора, причем один вывод постоянного тока однофазного моста соединен с одноименным выводом постоянного тока трехфазного тиристорного моста, а другой вывод постоянного тока однофазного мостас разноименным выводом постоянного тока диодного моста, к каждому из вы.водов переменного тока одиофазного моста подключен конец одного конденсатора 1,31.

В этом преобразователе принудите льное запирание вентилей возможно только в одной группе (анодной или катодной), что приводит, в частности, к появлению постоянной составляющей в кривой сетевого тока. Это снижает коэффициент мощности устройства, что, в общем случае, ухудшает КПД.

Цель изобретения — повьваеиие КПД.

997202

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазные тиристорный и диодный мосты, первый однофаэный тиристорный мост и два конденсатора, причем один из выводов постоянного тока однофазного тиристорного моста соединен с одноименным выводом постоянного тока трехфазного тиристорного моста,а другой вывод постоянного тока однофазного тиристорного моста — с разноименным выводом постоянного тока трехфазного диодного моста, к каждому из выводов переменного тока однофазного тиристорного моста подключен один 15 вывод соответствующего конденсатора, введен второй однофазный тиристорный мост, выводы постоянного тока которо.го соединены с выводами постоянного тока трехфазных тиристорного и диод- щ ного мостов таким же образом, что и выводы первого однофазного тиристорного -моста, а к- каждому из выводов переменного тока этого моста подключен другой вывод соответствующего конденсатора.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства, на фиг.. 2 — диа-граммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит трехфазный тиристорный мост 1 и трехфазный диодный мост 2, к выводаМ постоянного то- ка которых подключены выводы постоянного тока однофазных тиристорных

-мостов 3 и 4. Однофазный тиристорный мост 3 образован тиристорами 5 — 8, а З5 однофазный тиристорный мост 4 тиристорами 9 — 12. K выводам переменного тока мостов 3 и 4 подключены выводы конденсаторов 13 и 14. Нагрузка 15 подключена к выводам постоянно- 40 го тока трехфазного тиристорного моста 1 °

На фиг. 2 обозначены фазы А, В, С ,питающей сети:,. напряжение U на наг рузке 15; напряжение U на конденса- 45 торе 13; ток i конденсатора 13; ток ио фазы A.

60

Формула изобретения

Преобразователь переменного напря65 жения в постоянное, содержащий трехУстройство работает следующим образом.

Пусть проводят ток два несмежных тиристора трехфазного моста 1, и при этом к нагрузке 15 приложено линейное напряжение питающей сети.

Пусть далее конденсатор 13 заряжен до напряжения. положительной полярности, превышающего по величине амплитуду линейного напряжения сети, а напряжение на конденсаторе 14 меньше амплитуды линейного напряжения.

Для запирания тиристоров трехфазного моста 1 в момент времени, опережающий момент естественной коммутации, выключают тиристоры б, 7, 10 и 11, т.е. в каждом из однофазных тиристорных мостов 3 и 4 включают накрест лежащие тиристоры. В результате тиристоры трехфазного моста 1 запираются, и ток нагрузки замыкается по контуру: нагрузка 15 — тиристор 10 конденсатор 13 — тиристор б — наг-рузка 15. Ток сети, из-за наличия в фазах сети индуктивностей, спадает по контуру, включающему конденсатор 14, тиристоры 7, 11 и диоды трехфазного моста 2. При этом конденсатор 13 разряжается .током нагрузки 15 а конденсатор 14 заряжается от сети.. В тот момент, когда спадающее напряжение .конденсатора 13 достигает величины линейного напряжения, включаются очередные тиристоры трехфазного моста 1 (при условии, что в момент начала искусственной коммутации на их управляющие электроды были поданы достаточно широкие импульсы . В результате ток сети нарастае до тех пор, пока не достигает величины тока нагрузки 15. Ток конденсатора 13 спадает до нуля. Для осуществления следующего такта искусственной коммутации необходимо включать:другие накрест лежащие тиристоры однофазных мостов 3 и 4, т.е. тиристоры 5, 8, 9 и 12.. .Диаграммы токов и напряжений, представленные на фиг. 2, построены для случая непрерывного сглаженного тока нагрузки 15. Именно в этом режиме.работает преобразователь, если к

его выводам постоянного тока подключен автономный инвертор тока, что соответствует условиям работы тиристорного преобразователя частоты для индукционного нагрева.

На фиг. 2 представлена диаграмма 1б кривых фаэных напряжений íà сетевых зажимах преобразователя ° Кривые тока и напряжения конденсатора 14 имеют такой же вид, что и конденсатора 13, только сдвинуты на 1/б-ю часть периода сетевого напряжения.

Использование устройства позволя-. ет, по сравнению с прототипом, повысить КПД преобразователя за счет осуществления принудительной комму.тации в обеих группах (анодной и катодной), а также использовать преобразов атель в качестве и сточни ка реактивной мощности, исключить постоянную составляющую в кривой сетевого тока и, следовательно, подмагничивание питающего трансформатора, не менее чем в 2 раза увеличить величину генерируемой реактивной мощности в области низких выходных напряжений (+20% от номинального выходного напряжения ) .

997202 фазные тиристорный и диодный мосты, первый однофазный тиристорный мост и два конденсатора, причем один из выводов постоянного тока однофаэного тиристорного мосте соединен с одноименным выводом постоянного тока " 5 трехфазного тиристорного моста, а другой вывод постоянного тока однофазного тиристорного моста — с разноименным выводом постоянного тока трехфазного диодного моста, к каждо- 10 му из выводов переменного тока однофазного тиристорного моста подключен один. вывод соответствующего конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в 5 преобразователь введен второй однофаэный тиристорный мост, выводы постоянного тока которого соединены с выводами постоянногЬ тока трехфазных тиристорного и диодного мостовтаким же образом, что и выводы первого однофазного тиристорного моста, а к каждому из выводов переменного тока этого моста подключен другой вывод соответствующего конденсатора.

Нсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 725142, кл. Н 02 Н 7/10, 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 331199999999, кл. Н 02 М 7/12, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2891579, кл. Н 02 N 7/155, 1980.

997202

Заказ 955/75

Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Е. Мельникова

Редактор Л. Ллексеенко Техред Т.Маточка Корректор Г. Решетник