Способ управления тиристорным преобразователем

/12 с присоединением явкиГосударственный комитет 23) Приоритет43) Опубликовано 30,01.78. Бюллетень45) Дата опубликования описания 06,02.78 овета Министров ло делам иэобреи открытий К 621.337,41:3, .О 7.65 (088.8 2) Авторы изобретен Б,И.Х Наумов и В. П, Шахов нко, Б. Заявитель) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМИзобретение относится к области преобразовательной техники преимущественно транспортного назначения и предназначено, вчастности, для тиристорного электроподвижного состава переменного тока с рекуперативным торможением.Известны способы управления тиристорнымпреобразователем, содержащим анодные и катодные тиристорные плечи, подсоединенные кпромежуточным и конечным выводам силового трансформатора 1,Наиболее близким к изобретению являетсяспособ управления тиристорным преобразователем, выполненным по мостовой схеме, путемподачи в первой зоне регулирования выпрямленного напряжения управляющих импульсовс минимальным фазовым сдвигом на тиристоры одного из непроводящих в этот момент рабочий ток плеч 2,Сохранение такого же алгоритма работы 20системы управления на второй и последующих зонах регулирования выпрямленного напряжения усложняет систему управления тиристорным преобразователем и ухудшаетэнергетические показатели преобразователя 25из-за наличия фазового сдвига управляющихимпульсов, который, хотя и невелик, но всетаки ухудшает коэффициент мощности.Цель изобретения - повышение энергческих показателей преобразователя. 0 Эта цель достигается тем, что на второй и последующих зонах регулирования выпрямленного напряжения дополнительно включают буферный электрический вентиль, которым шунтируют нагрузку.На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема преобразователя для реализации описываемого способа; на фиг, 2 приведен графпк питающего и выпрямленного напряженпй, иллюстрирующий работу преобразователя; на фнг, 3 - график питающего и выпрямленного напряжений на 1-й зоне регулирования выпрямленного напряжения.Как показано на фиг. 1, тиристорный преобразователь содержит анодные 1 - 4 и катодные 5 - 8 плечи, подсоединенные к промежуточным и концевым выводам вторичной обмотки трансформатора, которая состоит из секций 9 - 11. Нагрузкой преобразователя являются сглаживающий реактор 12, обмотка 13 якоря тягового электродвигателя и обмотка 14 последовательного возбуждения. Включающий блок 15, например контактор, подключает буферный электрический вентиль 16 (или группу вентилей), который (или которые) шунтирует нагрузку 12 - 14.На 1-й зоне регулирование выпрямленного напряжения производится с помощью плеч 6, 3, 7, 2 и шунтирование нагрузки создают подачей в момент времени то 1=ао управляющихимпульсов управления на плечи 6 пли 7 в соответствии с направлением анодного напряжения. С момента времени Ы=ао и до момента времени а 1=ар, силовой ток протекает по буферному контуру, образованному последовательными плечамп 2, 6 или 3, 7, При переходе на 2-ю зону регулирования выпрямленного напряжения для шунтирования цепи нагрузки с помощью блока 15 подключают вентиль 16 (или группу вентилей), который открывается в момент времени ог=0, т, е. в момент перехода питающего напряжения через нуль (или в любой другой заданный момент времени), Вентиль 16 работает по указанному алгоритму на всех зонах регулирования, кроме 1-й,Преобразователь на последней 4-ой зоне регулирования выпрямленного напряжения работает следующим образом (см. фиг. 2). Допустим, что в один из полупериодов питающего напряжения ток проводят плечи 4, 5. Ток нагрузки протекает по цепи: конечный вывод секции 9 обмотки трансформатора, плечо 5, реактор 12, обмотка 13 якоря двигателя, обмотка 14 возбуждения двигателя, анодное плечо 4, конечный вывод секции 11 обмотки трансформатора. В следующий полупериод, когда анодное напряжение изменит знак, как показано на фиг. 1 стрелкой, в момент времени со= 0 начинается коммутация тока с плечей 5, 4 на вентиль 16. В момент времени сА коммутация заканчивается и весь ток нагрузки шунтируется через вентиль 16. После этого создаются потенциальные условия для открытия тиристорных плеч 3, 8. При подаче на эти тиристорные плечи управляющих импульсов в момент времени оА начинается коммутация тока нагрузки с вентиля 16 на плечи 3, 8 под действием напряжения секций 10, 11 обмоток трансформатора. В момент времени со коммутация заканчивается и преобразователь работает с выбранной полностью 3-й зоной. В момент времени Из=арф подаются управляющие импульсы на плечо 1. Происходит коммутация тока с плеча 2 на плечо 1, преобразователь переходит в 4-ю зону регулирования выпрямленного напряжения и до конца полупериода работают плечи 1 и 8, В следующий полупериод работа преобразователя протекает аналогично, но в момент времени о=0 начинается коммутация тока на вентиль 16 уже с плеч 1 и 8.Технико-экономическая эффективность отреализации предложенного способа определяется улучшением коэффициента мощности, так как на высших зонах нет вынужденного протекания тока нагрузки против ЭДС трансформатора. Имеется возможность значительного сокрашения количества вентилей в шунтирующем контуре, работающем на высших зонах, так как силовой ток через него проте кает в незначительную долю полупериода, иупрощается алгоритм управления, так как отпадает необходимость слежения за углом коммутации. Также уменьшаются пульсации выпрямленного тока и увеличивается среднее значение выпрямленного напряжения. Формула изобретенияСпособ управления тиристорным преобразо 25 вателем, выполненным по мостовой схеме,путем подачи в первой зоне регулированиявыпрямленного напряжения управляющих импульсов с минимальным фазовым сдвигом натиристоры одного из непроводящих в этот мо 30 мент рабочий ток плеч, отличающийсятем, что, с целью повышения энергетическихпоказателей, на второй и последующих зонахрегулирования выпрямленного напряжениядополнительно включают буферный электри 35 ческий вентиль, которым шунтируют нагрузКу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Тихменев Б, Н Трахтман Л. М. Подвиж 40 ной состав электрических железных дорог. МТранспорт, 1969, с. 350 в 3.2. 1(апустин Л. Д., Силуанов В. Б. Основные результаты исследований электровозаВл 80 Р с плавным бесконтактным регулирова 45 нием напряжения и рекуперативным торможением иа тиристорах. - Труды ЦНИИ МПС,вып. 416, М., Транспорт, 1970, с. 34 - 56.