Управляемый выпрямитель

(71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР М 486449, кл. Н 02 М 7/04, 1974.Ю.Г.Толстой и др. Силовые полупроводниковые выпрямители, управляемые дросселями насыщения, М.: Наука, 1968.(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ (57) Сущность изобретения: током в выполненных на каждом дросселе обмотках сме-. 4 О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВ щения 11 и 12 задают исходное магнитное состояние дросселей. Регулирование выпрямленного напряжения выпрямителя осуществляют путем изменения моментов формирования ключевыми элементами, например тиристорами 15 и 16, короткозамкнутых контуров с расположенными на каждом дросселе дополнительными шунтирующими обмотками 13 и 14. Для обеспечения симметрии процесса преобразования очередность формирования короткозамкнутых контуров дросселей делают соответствующей порядку работы вентилей 7 и 8 выпрямителя. 1 ил.Изобретение относится к технике преобразования электрической энергии полупроводниковыми выпрямителями, в которых регулирование выходного напряжения осуществляется с помощью дросселей насыщения.Известен управляемый выпрямитель, содержащий входной силовой трансформатор, вторичные обмотки которого подключены ко входу многофазного вентильногоустройства, выполненного на неуправляемых полйроводййковых вентйлях,после- довательно с каждым из которых включена первая обмотка существующего дросселянасыщения, вторые обмотки всех дросселейнасыщения соедйнены последовательно и подключены к источнику тока смещенил, третьи обмотки всех дросселей насыщениявключеньгпоследовательно и подключены кисточнику тока управления. Многофэзноевентильное устройство выполнено по мостовой или нулевой "схемам выпрямления.Кедостатком данного выпрямителяявляется малое быстродействие при регулировании выходного напряжения,"связанное сбольшой инерционностью изменениятока в индуктивной цейи управления дросселей насыщения,Целью изобретения является повышение быстродействия дроссельного регулирования выходного напряжения выпрямйтеля.Для достижения указанной цели в выпрямитель введен блок импульсно-фазового управления и тиристоры по числудросселей насыщения. Каждый дроссельснабжен третьей обмоткой, подключенной к силовым выводам соответствующего тиристора. Управляющие электроды тиристоровсоединены с соответствующими выходамиблока импульсно-фазового управления.Ка чертеже приведена принципиальная схема двенадцатифазного варианта мостового управляемого выпрямителя. Он содержит входной силовой трансформатор 1 ссетевой 2 и вентильными 3 и 4 обмотками, которые подключены к входу многофазного вентильного устройства, образованного выпрлмительйыми мостами 5 и 6. В выпрямительных мостах. последовательно свентилями 7 и 8 включены первые обмоткидросселей насыщения 9 и 10. Вторые обмотки дросселей насыщения 11 и 12 соединены последовательнои подключены к источникутока смещения. Третьи обмотки дросселей насыщения 13 и 14 подключены к силовым выводам тиристоров 15 и 16. Управляющие электроды тиристоров 15 и 16 соединены с соответствующими выходами блока системы импульсно-фазового управления 17 (на5 10203040 50 55 дроссельного управления, а следовательно, и регулирование выходного напряженил выпрямителя, При переходе соответствующихвентилей 7 и 8 в непроводлщее состояние напряжения на последовательно соединенных дросселях насыщенил становятсяотрицательными, тиристоры 15 и 16 закрываются, дроссели заводятся в исходное ненасыщенное состояние, заданное током о обмотках смещения 11 и 12, Процесс регулирования выходного напряжения в предложенном выпрямителе, по сравнению с прототипом, лвллетсл быстродействующим,рисунке с целью сохранения наглядности эти связи не показаны). Многофазное вентильное устройство в других вариантах управляемого выпрямителя может выполняться также по нулевой и кольцевой схемам выпрямления.Работа выпрямителя осуществляется следующим образом. При подключении сетевой обмотки 2 трансформатора 1 к питающей сети на вентильных обмотках 3 и 4 появляются напряжения, которые формируют симметричную двенадцатифазную систему напряжений на вентилях 7 и 8 мостов 5 и 6. Исходное магнитное состояние дросселей насыщения задается током в обмотках смещенил 11 и 12. При переходе напряжений на очередных вентилях мостов 5 и 6 через нулевое значение в область положительных значений при открь 1 тых тиристорэх 15 и 16, положительные напряжения прикладываются к рабочим обмоткам дросселей насыщения 9 и 10. Дроссели насыще. ния в соответствии с порядком работы вентилей 7 и 8 выводятсл из насыщенного состояния. За счет процесса выведения создается угол дроссельного управления выпрямителем. При размагничивающем действии тока смещения и его величине,отвечающей колену кривой. намагничивания, угол дроссельного управления максимален, Подачей управляющих импульсов от систем ы импул ьсно-фазового управления 17 на тиристоры 15 и 16 в последовательности, совпадающей последовательностью работы вентилей 7 и 8, в интервалахвыведения дросселей насыщения длительность процесса выведения., а следовательно, и угол дроссельного управления ограничивается, Это обусловлено тем, что образующиеся короткозамкнутые контуры с шунтирующими обмотками 13 и 14 не позволяют изменяться магнитной индукции в сердечниках дросселей, что снижает напряжение на их рабочих обмотках 9 и 10практически до нуля. Сдвигом во времени подачи импульсов управления на тиристоры 15 и 16 осуществллется регулирование угла1781793 ния может найти применение и в ряде других производств,Составитель Ю.ХохловТехред М.Моргентал Корректор Е.Папп Редактор Заказ 4280 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 поскольку изменение угла дроссельного управления осуществляется не за счет инерционного изменения тока управления в индуктивной цепи управления, а за счет практически безинерционного включения 5 тиристоров 15 и 16 при подаче на них управляющих импульсов от с системы 17.Технико-экономические преимущества предложенного выпрямителя определяются быстродействием регулирования его вы ходного напряжения. При применении его, например, в алюминиевой промышленности может быть устранено отрицательное действие анодных эффектов, приводящих к резкому возрастанию напряжения на элек тролизных ваннах, снижению выпрямленного тока, существенному снижению производительности и устойчивости работы электролизных серий. Быстродействующее регулирование выходного напряжения в 20 предложенном выпрямителе, обеспечивая стабилизацию тока, в алюминиевой промышленности позволит получить зкономический эффект в несколько миллионов рублей. Выпрямитель с быстродействую щим регулированием выходного напряжеФ о р мул а изобретения Управляемый выпрямитель, содержащий входной силовой трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к входу многофазного вентильного блока, выполненного на неуправляемых полупроводниковых вентилях, последовательно с каждым из которых включена первая обмотка соответствующегодросселя насыщения, причем вторые обмотки всех дросселей насыщения соединены последовательно и подключены к источнику тока смещения, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия дроссельного регулирования выходного напряжения, введены блок импульсно-фазового управления и тиристоры по числу дросселей насыщения, снабженных третьими обмотками, подключенными к силовым выводам соответствующих тиристоров; управляющие электроды которых соединены с соответствующими выходами блока импульсно-фазового управления;