Статический преобразователь переменного тока

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(111 575749 лнительное к авт, св М, Кл,22) Заявл 03,71 (21) 1631584/2437 2 М 7 рисоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) 5) Дата опубликования опи я 26. 10. 77 72) Автор изобретени(71) Заяви овосибирский электротехнический институт(54) С АТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к области преобразовательной техники и предназначено для улучшения коэффициента мощности двухполупериодного преобразователя с нулевым выводом, широко применяемого в электроприводе постоянного тока.Известные статические преобразователи переменного тока, выполненные в виде двухполупериодных схем с выводами средней точки трансформатора и с узлом искусственной коммутации 1) могут эффективно улучшать коэффициент мощности в выпрямительном или в инверторном режиме. При переходе с одного режима на другой возникает необходимость переключений в силовой цепи, что усложняет устройство и снижает его надежность. Известен также двухполупериодный преобразователь с искусственной коммутацией 2), в котором узел коммутации включен параллельно выходным зажимам преобразователя и состоит из последовательно соединенных управляемого вентиля и конденсатора, шунтированного цепью из последовательно соединенных дросселя и вентиля. Это позволяет улучшить коэффициент мощности в выпрямительном и инверторном режимах без переключений в силовой цепи. Не. достатки этого преобразователя заключаются в том, что, во-первых, частота переменного напряжения коммутирующего конденсатора вдвое больше частоты сети, что увеличивает установленную мощность конденсатора, и, во-вторых, обратное напряжение на силовом вентиле, выходящем из работы, прикладывается только после коммутации тока в полуобмотке трансформатора, что снижает надежность коммутации.Эти недостатки устранены в другом известном статическом преобразователе переменного 1 О тока 3, содержащем два силовых управляемых вентиля, одни одноименные электроды которых связаны с выводами источника питания, а другие одноименные электроды объединены, коммутирующие управляемые вентили, подключенные одними одноименными электродами к объединенным электродам силовых вентилей, и коммутирующий конденсатор. К недостаткам этого преобразователя можно отнести сложность, так как, кроме указанных элементов; он содержит коммутирующий дроссель, два дополнительных управляемых и два неуправляемых обратных вентиля, а также большую установленную мощность из-за накопления энергии в контуре коммутации при работе в выпрямительном или инверторном режиме, что приводит к сильному возрастанию напряжения на конден саторе и других элементах схемы.(вентиль 8, конденсатор 6, управляемый вентиль 4) обесточиваются, и весь ток нагрузки проходит через силовой вентиль 2 (ток 1 на фиг. 2 а). Конденсатор подготовлен к очередной коммутации.В инверторном режиме устройство работает аналогично (фиг. 2 б).Таким образом, предложенный преобразователь проще прототипа, и в нем отсутствует эффект возрастания энергии в конденсаторе от коммутации к коммутации, что уменьшает напряжение на конденсаторе и других элементах схемы, т.е. уменьшает их установленную мощность. Целью изобретения является упрощениепреобразователя и уменьшение его установленной мощности,Эта цель достигается тем, что коммутирующий конденсатор включен между другими одноименными электродами коммутирующих управляемых вентилей, причем эти электроды черезнеуправляемые вентили связаны с выводамиисточника питания.Схема предлагаемого преобразователя приведена на фиг. 1; на фиг. 2 - временные диагораммы напряжений в выпрямительном (а) иинверторном (б) режимах,Схема содержит трансформатор 1 с выводом нулевой (средней) точки, два силовыхуправляемых вентиля 2 и 3, два коммутирующих управляемых вентиля 4 и 5, коммутирующий конденсатор 6, два неуправляемых вентиля7 и 8, и цепь нагрузки в виде электродвигателя9 и сглаживающего д осселя 10,должен восстановить свои запираюгцие свойства. В момент 1 ь напряжение на конденсаторе становится больше линейного напряжения (1+ 1), и включается силовой вентиль 2. 35С целью увеличения напряжения на конденсаторе и повышения устойчивости коммутациипри перегрузке включение основного вентиляможет быть задержано. В интервале 1 - (цпроисходит коммутация тока с одной вторичной обмотки трансформатора на другую. После.этой коммутации элементы узла коммутации Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Метелкин Б. А. О применении искусственной коммутации тока в двухполупериодных схемах с нулевым выводом, Электротехника,3, 1965.2. Авторское свидетельство СССР205934 от 20.06.66,3. Бедфорд, Хофт,Теория автономных инвергоров, рис, 5 - 15, М., Энергия, 1969 г. Статический преобразователь работает сле- Статический преобразователь переменного дующим образом. В выпрямительном режиме тока, содержагций два силовых управляемых (фиг. 2 а) в первом полупериоде до момента 20 вентиля, одни одноименные электроды которых 1 ток двигателя 9 проходит через вентиль 3(ток связаны с выводами для источника питания, 1 на фиг. 2 а), а напряжение на конденсаторе а другие одноименные электроды обьединены, 6 имеет полярность, указанную на фиг. 1, В мо- коммутирующие управляемые вентили, подклюмент т, открывается дополнительный вентилься опонительный вентиль 4 ченные одними одноименными электродами к3е ию " и икладывается от-ица- объединенным электродам силовых вентилей, тельное напряжение, и ток двигателя пе еходитр е ток двигателя переходит и коммутирующий конденсатор отличающийся (практически мгновенно) с вентиля 3 в цепь не- тем, что, с целью упрощения и уменьшения управляемый вентиль 8 - коммути ующий кони, " комтир ющий кон установленной мощности элементов преобраденсатор 6 - дополнительный вентиль . онельный вентиль 4 Кон зоватечя коммутирующий конденсатор вкюденсатор 6 перезаряжается, и в момент чен между другими одноименными электродамина ряжения на контен- коммутирующих управляемых вентилей, причемэти электроды через неуправляемые вентили3 р ложено обратное напряжение и онсвязаны с выводами для источника питания. лю 3 приложено о ратное напряжение575749 и Сост ехр 917ого комитетаизобр -генийЖ, Раушнт, г. Ужго кая наб., д. 4/5оа, ул. Проектная, 4 лиал ППП Пат Редактор В.фельдманЗаказ 4047/39ЦНИИПИ витель Юд О. Лугова Тираж Государственн по делам 35, Москва, пивак Корректор Н. Ковалева ПодписноеСовета Министров СССР и открытий