Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(51) 4 Н 02 И 7/1 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ азо ован а в ение емь мя ко ос 2,6, сое6,7 с ведгия, эаптурах, оинвертор помощью напряжение(71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭИЗ" (72) Г.Г.Бемеров, И.Л,Коляндр, И.И.Левитан, Е.Б.Петрик и К,А.Старков (53) 621,314,26(088.8)(56) Акцептованная заявка Чпонии В 57-5503 1, кл, Н 02 И 7/515, 1982.Авторское свидетельство СССР Р 468342, кл. Н 02 И 7/12, 1971.Авторское свидетельство СССР Р 868954, кл. Н 02 11 7/515, 1979.Авторское свидетельство СССР752686, кл. Н 02 И /155, 1978. 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГОАПРЯ)(ЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к преобательной гехнике и м.б, испольо в электроприводе постоянного статических компенсаторах реак й мощности. Целью является сниперенапряжений на элементахУстр-во содержит тр-р 1 с тре мплектами обмоток, вентильный на запираемых тиристорах 2,1 диненный через 1,С-Фильтрыомыми инверторами 4,5,Энерасенная в коммутирующих контдается в сеть сов 4,5Рабочееконденсаторов 10,11 выбирают с учетом амплитуды напряжения комплектавентильных обмоток тр-ра 1, к кото 1394373рым подключен вентильный мост, и возможных колебаний и отклонений напряжения питающей сети. 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных установках, регулируемом электроприводе постоянного тока, статических компенсаторах реактивной мощности.Цель изобретения - снижение перенапряжений на элементах преобразователя.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Преобразователь содержит питающий трансформатор 1 с тремя комплектами вентильных обмоток, вентильный мост на запираемых тиристорах 2, 1-2.6, диодный мост на диодах 3.1-3.6, ведомые инверторы 4 и 5 на тиристорах, ЬС-Фильтры 6 и 7 с реакторами 8 и 9 и конденсаторами 10 и 11 соответственно. На чертеже также показана нагруз-, ка 12;Питающий трансформатор 1 одним комплектом вентильных обмоток подключен параллельно вентильному (2.1-2.6) и диодному(3,1-3,6) мостам,к двум другим комплектам (дополнительных) вентильных обмоток трансформатора 1 подключены соответственно инверторы 4 и 5 на тиристорах. Инвертор 4 через ЬС-Фильтр 6 подключен между катод- ными выводами силового моста 2.1-.2,6 и диодного моста 3.1-3.2, а инвертор 5 через ЬС-Фильтр 7 подключен между анодными выводами мостов 2.1-2,6 и 3. 1-3, 6.Тиристорный преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии ток нагрузки 12 1протекает через запираемый тиристор 2.2, фазу С комплекта вентильных обмоток трансформатора 1, фазу А и запираемый тиристор 2, 1Напряжение на конденсаторе 10 имеет полярность, указанную на чертеже, его уровень поддерживается с помощью регулятора напряжения и подчиненного ему регулятора тока, выход которогоПри этом угол коммутации опреде 35 ляется из соотношения у П + 1 ГСоз (Ы+у) - Соз с(3 = 2 х 1,1,где 40 иугол коммутации;напряжение на конденсаторе 10фильтра 6амплитуда линейного напряжения вентильной обмотки трансФорматора 1;приведенное индуктивное сопротивление рассеивания Фазы; Еам 45 с -соединен с входом Фазосмещающего устройства (не показаны) инвертора 4на тиристорах. Напряжение на конденсаторе 11 поддерживается аналогичным 5 образом.При опережающих углах управления(что позволяет генерировать тиристорным преобразователем реактивнуюмощность в сеть и этим повысить коэфФициент сдвига на стороне питающейсети) полярность линейного напряжения Б в момент начала рассматриваемойкоммутации соответствует указанной 15на чертеже.При выключении запираемого тиристора 2.1 отрицательным импульсом тока управления (блок управления непоказан) и включении запираемого тиристора 2.3 под действием разности 20напряжения на конденсаторе 10 Фильтра 6 и линейного напряжения происхоцит коммутация тока из Фазы А в Фазу Б. Второй ЬС-фильтр 7, содержащийконденсатор 11 и реактор 9, подключенный к входу инвертора 5, соединенного с комплектом дополнительных вентильных обмоток трансформатора 1,работает аналогично с анодной группой 30запираемых тиристоров 2.2, 2.4 и2.6 силового моста и анодной группой диодов 3.2,3.4 и 3,6 диодногомоста.1394373 40 Подписное ВНИИПИ Эакаэ 2233/53 Тираж 665 Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 - ток нагрузки 12;- угол управления (- У с о с О)Энергия, запасенная в индуктивностях контура коммутации, отдается всеть с помощью инверторов 4 и 5, натиристорах и комплектов дополнительных вентильных обмоток питающеготрансформатора 1, Фильтры 6 и 7, содержащие реакторы 8 и 9 и конденсаторы 9 и 11 соответственно, сглаживают пульсации напряжения на входахинверторов 4 и 5 на тиристорах, Приэтом уровень напряжений, прикладываемых к запираемым тиристорам 2.1-2.6,определяется напряжениями на конденсаторах 10 и 11 фильтров 6 и 7.Рабочее напряжение конденсаторов10 и 11 выбирают с учетом амплитудынапряжения комплекта вентильных обмоток трансформатора 1, к которымподключены мосты, и возможных колебаний и отклонений напряжения питающей сети,Отсутствие резисторов, подключенных параллельно тиристорам 2. 1-2.6в демпфирующих цепях, содержащих впредлагаемом устройстве диоды3.1-3,6 и конденсаторы 10 и 11 фильтров 6 и 7 с подключенными параллельно им инверторами 4 и 5 соответственно, позволяет вернуть в сеть энергию,накопленную в индуктивных контурахкоммутации, равную Б,1, 1,35Р = -- -.е4 ф где Б - напряжение идеального холосттого хода на выходе преобразователя;1 1 - ток нагрузки;е - относительное значение напряжения короткого замыканиятрансформатора.В преобразователе с номинальной мощностью 5000 кВт, ц,1,= 10501 В, Э=5000 А и е= 0,12 эта величина превышает 150 кВт.Таким образом, в предлагаемом тиристорном преобразователе, в отличие от известного отсутствуют источники подзаряда коммутирующих конденсаторов, блоки управления запираемым тиристорами с узлами принудительной коммутации каждого из них и защитные КС-цепи, подключенные параллельно тиристорам силового моста. Кроме того, исключены сложные коммутационные процессы, обусловленные необходимостью запирания всех вентилей силового моста, приводящей к усложнению системы управления преобразователем. Так же исключено повторное включение одного из тиристоров силового моста в паре е вступающим в работу тиристором, упрощена работа устройства в результате отсутствия внешнего контура тока нагрузки,Указанные упрощения силовой схемы и коммутационных процессов повышают надежность работы тиристорного преобразователя. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий соединенные по выводам переменного тока, которые связаны с входными выводами преобразователя, вентильный и диодный мосты, трансформатор по крайней мере с двумя комплектами обмоток, блок фильтра и блок управления вентильным мостом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сниже-. ния перенапряжений на элементах преобразователя, он снабжен двумя ведомыми инверторами с соответствующими системами управления, блок фильтра выполнен в виде двух 1.С-фильтров, конденсаторы каждого.из которых включены между одноименными по полярности выводами постоянного тока диод- ного и вентильного мостов, причем последний выполнен на запираемых тиристорах, трансформатор снабжен третьим комплектом обмоток, подключенным к входным выводам преобразо-вателя, два упомянутых комплекта обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока указанных ведомых инверторов, цепь питания каждого из которых подключена к одному из 1.С-фильтров.