Преобразователь переменного напряжения в постоянное

,ЯО 10 УБЛИ 9 Н 02 М 71 ЮфСТВЕННЫЙ НОМИТЕ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(56) 1. Брискман Я.А., Миледин В.К, Особенности Фазового управления полу управляемым выпрямителем при индуктивной нагрузке ЭП фтяговое и подьемно-транспортное электрооборудование", 1980, вып. 1, с. 67.2. Авторское свидетельство СССР В 642833, кл. Н 02 М 7/155, 1977. 2. Преол и ч а юцелью упрощФорматорыфазные обм ВТОРСНОВВУ СВИД-"ТЕЛ(54) (57) 1. ПРЕОБРЪЗОШТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий мостовой вынрямгищь, подключенный к входным выводам, анодная группа которого выполнена на диодах, а катодная - на тиристорах,:и нулевой вентиль, включенный параллельно выпрямителю, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены .коммутирующие трансФорматоры, первичные Фазные обмотки которых включены между соответствующими входными выводами, об-, разуя межцу собой замкнутый контур, а каждая вторичная их обйотка вклю.чена последовательно и встречно ссоответствующим тиристором данной Е Фазы. разователь по п.1, о ти й с я тем, что, с ения, коммутирующие тран одержат дополнительные тки синхронизации.Изобретение относится к устройст вам силовой преобразовательной техники, в частности к силовым управляемым выпрямителям.Иэвестны схемы полууправляемых а-фазных мостовых выпрямителей (например, 3-фазных полууправляемых выпрямителей, собранных по мостовой схеме) с тиристорами в катодной и диодами в анодной группах вентилей и нулевым диодом, включенным встреч но-параллельно нагрузке (1) .Такие схемы при работе на индуктивную нагрузку и при большихуглах управления могут перейти в неуправляемый режим. 15Кроме того, возможны также режимы неотключения выпрямителей при снятии управляющих импульсов, приводящие к забросам выходного тока выпрямителя. 20Режим неотключения полууправляемого выпрямителя при снятии управляющих импульсов с тиристоров выпрямителя возможен при работе выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку с 25 большой постоянной времени (например, при работе на обмотку возбуждения генератора) при значительном прямом напряжении на нулевом вентиле в процессе протекания по нему тока нагруэки, При этом тиристор выпрямителя, проводивший ток последним перед моментом снятия управляющих импульсов, оказывается в "ждущем" режиме работы, так как через него и через последовательно включенный с ним ди од той же фазы выпрямителя в прямом направлении протекает ток больший тока удержания тиристора, обусловленный приложением к указанному тиристору и диоду напряжения от нулевого. 40 вентиля.Особенно опасным процесс неотключения полууправляемого выпрямителя при снятии импульсов управления с тиристоров выпрямителя является при 45 работе выпрямителя на обмотку возбуждения синхронного генератора, работающего в режиме самовозбуждения. При этом возрастание тока возбуждения генератора приводит к росту напряжения питания полууправляемого выпрямителя, что ведет к дальнейшему повышению тока возбуждения, т.е. к забросу напряжения, Заброс напряжения генератора может привести к перегреву и тепловому пробою неотключившегося тиристора либо к ложным включениям по аноду запертых тиристоров других фаз, либо к пробою запертых вентилей и тиристоров высоким обратным напряжением, либо к 60 повреждению другого электрооборудования, подключенного к генератору. Все это значительно уменьшает надежность выпрямителя и остального электрооборудования. 65 Наиболее близким к предложенному по техническому решению является выпрямитель, в котором с целью устранения опрокидывания при работе на индуктивную нагрузку при больших углах включения тиристоров последовательно с нагрузкой между выпрями" тельным мостом и нулевым вентилем установлен в проводящем направлении дополнительный диод 2 .Процесс неотключения выпрямителя при снятии управляющих импульсов может быть устранен эа счет того, что при протекании тока нагрузки через нулевой вентиль последовательно с любым тиристором (в том числе и последовательно с тиристором, проводившим последним ток непосредственно перед моментом снятия импульсов управления) будет включен упомянутый дополнительный диод, что уменьшает величину прямого падения напряжения на тиристоре в режиме Протекания тока нагрузки ниже величины тока удержания, и тиристор запирается, т.е. выпрямитель отключается от цепи нагрузки.Недостатком указанного выпрямителя является отсутствие гарантии на- дежного отключения выпрямителя при снятии управляющих импульсов с тиристоров.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем исключения режимов опрокидывания при больших углах управления и режимов неотключения при снятии импульсов управления с тиристоров, а также упрощение его.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий мостовой выпрямитель, подключенный к входным выводам, анодная группа которого выполнена на диодах, а катодная - на тиристорах, и нулевой вентиль, включенный параллельно выпрямителю, введены коммутирующие трансформаторы, первичные фазные обмотки которых включены между соответствующими входными выводами, образуя между собой замкнутый контур, а каждая вторичная их обмотка включена последовательно и встречно с соответствующим тиристором данной фазы.Кроме того, коммутирующие трансформаторы содержат дополнительные фазные обмотки синхронизации.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.Преобразователь содержит входные выводы 1, 2 и 3, подключенные к входу мостового выпрямителя с катодной группой тиристоров 4, 5 и б и анодной группой диодов 7, 8 и 9. Параллельно выпрямителю включен нулевой вентиль .10, шунтирующий нагрузку 11.1023587 0 Составитель Е. Мельникова Техред Ж. Каст елевич Корректор О. Билак Редактор Л. Веселовская/ Заказ 4234/46 Тираж 687 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул . Проектная, 4 Коммутирующие трансформаторы 12,13 и 14 содержат первичные обмотки15, 16 и 17, которые включены междувходными выводами 1, 2 и 3, образуя замкнутый контур, и вторичныеобмотки 18, 19 и 20, включенные 5последовательно-встречно с тиристором своей фазы, Устройство содержиттакже дополнительные фазные обмотки21, 22 и 23 синхронизации,Устройство работает следующимобразом.Предположим, что тиристором, проводившим ток в момент снятия управляющих импульсов, был тиристор 6, азнак линейного напряжения между выводами 3 и 1 - положительный. Приэтом тиристор б остается включенными ток в нагрузке протекает по цепивывод 3 - тиристор бнагрузка 11диод 7 - вывод 1. Вследствие изменения знака указанного линейногонапряжения на противоположный токот выводов 1 и 3 снижается до нуля,так как запирается диод 9, а токнагрузки 11 замыкается через нулевойвентиль 10 . Если бы в цепи тиристора б не была включена вторичная обмотка 20 трансформатора 14, тирис-тор 6 мог бы оказаться в "ждущемережиме и не восстановил бы своизапирающие свойства, Так как вцепи тиристора б включена вторичнаяобмотка 20 трансформатора 14, то приотрицательной полярности напряжения между выводами 3 и 1, ЗДС вторичной обмотки 20 трансформатора 14 Зэсмещает тиристор б в обратном направлении и запирает его. При положительной полярности напряжения между выводами 3 и 1, ЭДС вторичной обмотки20 складывается с напряжением сети. 40 эЭта добавка напряжения несущественна, т.к. величина ЭДС обмотки 20, определяемая коэффициентом трансфор-мации трансформатора 14 и выбираемая нэ условия гарантированного эапирания тиристора, составляет доли процента от величины напряжения сети. Например, для выпрямителя, применяемого на тепловозах, номинальное линейное напряжение составляет 400 В, тогда как величина ЭДС на вторичной обмотке трансформатора 14, достаточная для надежного запирания тиристора, составляет 1.5-2 В, Мощность, потребляемая коммутирующими трансформаторами из питающей сети, также мала.С целью упрощения устройства управления для преобразователя коммутирующие трансформаторы имеют допол-ф нительные фазные обмотки 21, 22 и 23 синхронизации, т.е. трансформаторы 12, 13 и 14, совмещают Функции коммутирующих и синхронизирующих трансформаторов.Вторичные обмотки 21, 22 и 23 достаточно выполнить в виде одного витка (такое исполнение трансформатора и совмещение им функций коммутирующего и синхрониэирующего не приведет к усложнению схемы).Таким образом введение коммутирующих трансформаторов повышает надежность преобразователя.Устройство по сравнению с прототипом более технологично, так как для него не требуется подбор диодов выпрямителя и дополнительного диода (или включение нескольких диодов последовательно) с высоким, а нулевого вентиля - с низким прямым падением напряжения.