Преобразователь постоянного напряжения в переменное

СОЮЗ СОИЕТО (ИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 Э (11) 3(5 П Н 02 М 7/515 ГОСУД АРСТВЕННЫИ ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ НОМИТЕТ ССС НИЙ И ОТНРЬ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТВ 43 елов, восо- ител и ТОРСИОМУ СВИД(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 877754, кл. Н 02 М 7/515.2. Авторское свидетельство СССР Р 851706, кл. Н 02 М 7/515.3. Лабин И.И., Твердов И,Б. Сп бы улучшения характеристик еыпрям лей с бестрансформаторным выходом на основе тиристорного инвертора. Проблемы преобразовательной техники. Тезисы докладов, Киев, 1979, с. 31, рис. 1.(54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ, содержащий связанный с входными выводами через сглаживающий 1,С-фильтр последовательный мостовой тиристорный инвертор с трансформаторным выходом и реактором в цепи постоянного тока,оомотка сброса трансформатора подключена к конденсатору фильтра чере обратный выпрямитель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет самовосстано ления в случае срыва, в качестве по крайней мере одной группы вентилей обратного выпрямителя использованы тиристоры, управляющие электроды которых связаны с введенными дополнительными обмотками трансформатора.2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что управякщие переходы тиристоров одной группы зашунтированы обратными диодами и подключены к цепочке из рези тора и дополнительной обмотки трансформатора.3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что управл ющие переходы тиристоров обеих груп свяэаны с соответствукщими дополнительными обмотками трансформатора через резисторы.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания с высокочастотным преобразованием параметров электроэнергии. 5Известны преобразователи постоянного напряжения в переменное, содержащие тиристорный инвертор, снабженный реактором в цепи постоянного тока, и трансформатор, обмотка кото рого подключена через обратный выпрямитель к входу инвертора. При питании выпрямленным сетевым напряжением эти устройства имеют, как правило, входной сглаживающий 1 С-фильтр(.1 и 23 15Недостатком таких устройств является низкая надежность, обусловленная необходимостью применения для защиты от срывов инвертора сложных вспомогательных гасящих устройств или быстродействующей коммутационной аппаратуры.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь, содержащий связанный с входными выводами через сглаживающий (,С-Фильтр тиристорный инвертор, снабженный реактором в цепи постоянного тока, и трансформатор, обмотка которого подключена через обратный выпрямитель к входу инвертора 3 3.В Известном преобразователе при срыве инвестора возникает колебатель-. ньй перезаряд конденсатора входного Ь С-фильтра через реактор в цепи пос тоянного тока и проводящие тиристоры инвертора. Приблизительно через четверть периода колебательного процесса при изменении полярности напряжени я на конденсаторе фильтра прои сходк т 40 отпирание диодов обратного выпрями" теля, и дальнейший дереразряд конденсатора прекращается. Ток реактора с этого момента замыкается уже не через конденсатор фильтра,а через шунтирую щий его обратный выпрямитель. Одновременно с этим возрастает входной ток преобразователя, который замыкается через тиристоры инвертора.Для ликвидации аварийного процесса и защиты 50 тиристоров инвертора необходимо уже в начальной момент срыва отключить преобразователь от источника питания с помощью быстродействующей коммутационной аппаратуры либо с помощью вспомогательного гасящего устройства 55 осущестьить коммутацию тиристоров инвертора . Таким образом и этот преобразователь имеет низкую надежность.Целью изобретения. является повышение надежности преобразователя за 60 счет самовосстановления в случае срыва.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем связанный с65 входными выводами через сглаживакщийЬС-фильтр последовательный мостовой.тиристорный инвертор с трансформаторным выходом и реактором в цепи постоянного тока, .обмотка сброса трансформатора подключена к конденсаторуфильтра через обратный выпрямитель,в качестве по крайней мере одной группы вентилей обратного выпрямителяиспользованы тиристоры, управляющиеэлектроды которых связаны с введенны.и дополнительными обмотками трансформатора.Причем управлякщие переходы тиристоров одной группы эашунтированы обратными диодамч и подключены к цепочке из резистора и дополнительнойобработки трансформатора.Кроме того, управлякщие переходытиристоров обеих групп связаны с соответствующими дополнительными обмотками трансформатора через резисторы.На Фиг. 1 приведена одна из возможных схем преобразователя с мостовым управляемым обратным выпрямителем на четырех тиристорах; нафиг. 2 - то же, на двух тиристорах.Схема преобразователя (Фиг. 1)содержит инвертор на силовых тиристорах 1-4, коммутирующий ЬС-контур,состоящий из реактора 5 и конденсатора 6, многообмоточный трансформатор7, состоящий из первичной 8 и вторичной 9 обмоток, обмотки 10 сбросаи четырех дополнительных обмоток 11,управляемый мостовой обратный выпрямитель на тиристорах 12-15, токоограничивающие резисторы 16, входнойсглаживакщий ЬС-фильтр, состоящий иэдросселя 17 и конденсатора 18, и нагрузку 19.Второй вариант схемы преобразователя (фиг, 2) содержит дополнительнодиоды 20, а обратный выпрямитель вьполнен на двух тиристорах 12 и 13 идвух диодах 21 и 22,В установившемся режиме работыпреобразователя на первичной обмотке8 трансформатора 7 инвертора Формируется переменное напряжение. ТрансФормируемое на дополнительных обмотках 11 напряжение вызывает протекание токов в цепях управления тиристоров 12-15 обратного выпрямителя.Обмотки соединены таким образом, чтов один полупериод ток управления протекает в тиристорах одного плечаобратного выпрямителя, например, втиристорах 12 и 15, а во второй полупериод - в тиристорах другого плеча,т.е. в тиристорах 13 и 14. При этомчасть инвертируемой энергии можетвозвращаться через обмотку 10 сброСа 10 трансформатора 7 и обратныйвыпрямитель на вход инвертора в конденсатор 18 входного фильтра. Установившийся режим работы преобраэова1056404 и теля с управляемым таким образом выпрямителем полностью совпадает с режимом работы известных преобразователей с неуправляемым обратным выпрямителем.Возникновение в преобразователе 5 аварийного режима, приводящего к срыву инвертора, вызывает колебательный разряд конденсатора 18 входного фильтра через реактор 5 и короткозамкнутую тиристорами 1,3 и 2,4 входную 10 цепь инвертораПериод этого колебательного процесса определяется величиной емкости конденсатора 18, индуктивности реактора 5 и добротности 1,контура разряда.Напряжение на обмотках трансформатора 7 в период разряда конденсатора 18 спадает до нуля,и тиристоры 12-15 обратного выпрямителя под действием напряжения конденсатора 18, приложенного в обратнсч направлении, выключаются. Приблизительно через четверть периода колебательного процесса напряжения на конденсаторе 18 меняет полярность. Так как тиристоры обратного выпрямителя к этому моменту оказываются выключенными, то конденсатор продолжает перезаряжаться током реактора 5 до отрицательного амплитудного значения. С момента достижения током реактора 5 нулевого значения к входу инверто.- 30 ра прикладывается отрицательное напряжение конденсатора 18, под действием которого тиристоры 1-4 запираются. Таким образом происходит само- отключение тиристоров инвертора. 35Под действием тока дросселя 17 конденсатор 18 вновь заряжается до положительнОго напряжения. Когда на"; пряжение на конденсаторе достигает определенного значения, инвертор мо жет вновь включаться. Перенапряжение на конденсаторе 18 в этих. переходных режимах могут сниматься известными методами, путем шунтирования дросселя 17.45Если обратный выпрямитель выполнить на диодах, то в аварийном режиме при смене полярности напряженияна конденсаторе 18 ток реактора 5замыкается через шунтирующий конденсатор 18, обратный выпрямитель. Напряжение на конденсаторе 18 в этомслучае остается равным нулю в течение достаточно длительного интервалавремени, и самоотключение тиристоровинвертора не происходит,Тот же принцип может быть реализо-ван более простой схемой преобразователя, представленной на фиг. 2. Вотличие от рассмотренной схемы, здесьиспользуется только одна дополнительная обмотка 11, связанная с двумятиристорами обратного выпрямителя,которые в зависимости от того, какойэлектрод тиристора является общим,включены в анодную или катодную группу. В другую группу выпрямителя включены диоды,Такая схема работает следующимобразом.В установившемся режиме на управля-.кщие электроды тиристоров 12 и 13 подается переменное напряжение с дополнительной обмотки 11, которое выэыва"ет протекание управляющего тока. Водин полупериод работы инвертора токпротекает по цепи управления одногОтиристора, например тиристора 12, иобратный диод 20, шунтирующий управ.".ляющий переход тиристора 13, а вдругой полупериод - по цепи управления тиристора 13 и обратный диодшунтирующий переход тиристора 12В результате, в установившемся режиме преобразователя через обратныйвыпрямитель возможен возврат частиинвертируемой энергии. В остальномрежим. работы схемы аналогичен описанному.Таким образом, применение обратного выпрямителя на тиристорах, управляемых напряжением с трансформатора, питакицего обратный выпрямитель,позволяет обеспечить режим самоотклю-,чения инвертора и повысить надежностьпреобразователя. ИИИПИ Заказ 9334/53ираж 687 Подписное Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4