Непосредственный тиристорный преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 190474 (21) 2018418/24-07 (51) М л2 Н 02 И 5/02 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 150780, Бюллетень Мо 26 Дата опубликования описания 150780Изобретение отс нос итс я к преобразовательной технике, а именно к непосредственным преобразователям частоты, выпрямителям и инверторам с однополярными устройствами принудительной коммутации с независимым зарядом коммутирующего конденсатора.Известны непосредственные тиристорные преобразователи частоты с однополярными устройствами принудительной коммутации, каждое из которых представляет собой коммутирующую С-цепь с отдельной цепью заряда коммутирующего конденсатора, 1 .Недостаток таких преобразователей заключается в непрерывном накоплении избыточного заряда на коммутирука(их конденсаторах.Известны схемы сброса избыточной энергии заряда коммутирующего конденсатора в источник питания с помощью дополнительной обмотки на коммУ- тирующем дросселе, подключенной к источнику через обратный диод.Однако в таких схемах напряжение на коммутирующем конденсаторе принципиально выше напряжения источника питания и, кроме Того, может быть применено только в случаях, когда источник обладает обратной проводимостью.Известнытакже схемы тиристорныхпреобразователей с увеличением рассеяния энергии в коммутирующих контурах эа счет введения дополнитель-ных сопротивлений шунтирующих заряжающйе тиристоры.10 Известен также непосредственныйтиристорный преобразователь, содержащий в каждой фазе токоограничивающий дроссель, включенный между двумя .линейными тиристорными группами и снабженный двумя однополярными устройстьами принудительнойкоммутации, каждое из которыхпредставляет"собой последовательносоединенные заряжающий тиристор икоммутирующую ( С-цепь, являющийсяпрототипом 2 .Известен также непосредственныйпреобразователь частоты с токоограничивающими дросселями, включенными.между линейными группамиосновныхтиристоров преобразователя и снабженных дополнительнымиобмотками 3 .Перечисленные схемы не обеспечивают ограничения иэбыточнбго заря5 10 15 20 25 ЗО 35 Формула изобретения да коммутирующего конденсатора иприводят к завышению их установленной мощности и кувеличению коммутационных потерь.Целью описываемого изобретенияявляется снижение установленноймощности коммутирующих элементов,Цель достигается благодаря тому,что указанные дополнительные обмоткитокоограничивающих дросселей включены через обратный диод параллельноцепи, состоящей из коммутирующегодросселя и заряжающего тиристора.На чертеже приведена принцйпи"альная схема описываемого непосредственно тиристорного преобразователя с принудительной коммутацией.Непосредственный тиристорный пре"образователь состоит из катодных ианодных групп основных тиристоров1-6, между которыми включены токоограничивающие дроссели 7-9; двуходнополярных устройств принудительной коммутации 10, 11, соединенныхс питающей сетью вентильными группами 12, 13, и конденсатора фильтра14. Каждое из однополярных устройствпринудительной коммутации состоитиэ дросселя 15 с отпайкой, коммути"рующего тиристора 16, шунтированного цепью 17 из резистора и обратного диода, заряжающего тиристора18 и коммутирующей ЬС-цепи, состоящей из конденсатора 1 9 и дросселя20. Токоограничивающие дросселиснабжены вторичными обмотками 21,22, включенными параллельно коммутирующим дросселям и заряжающимтиристорам через обратные диоды23, 24,Токоограничивакщие дроссели 7-9могут быть выполненными как воднофазном, так и в трехфазномварианте, При этом принцип действияостается неизменным.В связи с тем, что направленияЭДС самоиндукции в токаограничивающих дросселях не зависят от тогокакие группы работают катодныеили анодные и всегда направленысправа налево, рассмотрим принципдействия предлагаемого изобретенияна примере коммутации катодйых групптиристоров.Для коммутации катодных группвключается коммутирукщий тиристор1 ф, через который происходит разряд предварительно заряженногокоммутирующего конденсатора 19.При этом к запираемому основно-му тиристору катодной группыприкладывается ЭДС левой полуобмотки дросселя 15, составляющей некоторую часть ЭДС коммутирующего дросселя .20, В тотмсйчент, когда ток конденсатора 19снизится до величины тока нагрузкии ток через цепь 17 упадет до нуля,:включается заряжающий тиристор 18,обеспечивающий дозаряд коммутирующего конденсатора 19 с полярностьюплюс слева, минус справа.В тот момент, когда напряжениена коммутирующем конденсаторе достигает величины большей ЭДС источника питания, ЭДС коммутирующего дросселя меняет свой знак и оказывается направленной согласно спроводимостью заряжающего тиристора18 и диода 23. Через этот тиристор18 и диод 23 ЭДС коммутирующего дросселя оказывается приложенной кобмотке 21, намотанной на тотжесердечник, что и обмотки дросселей7-9, на которых наводится ЭДС, направленная согласно с током нагрузки.При этом часть энергии коммутирующего дросселя сбрасывается в нагрузку, что снижает величину избыточнойэнергии, отдаваемой дросселем конденсатору, Разность между напряжением заряженного конденсатора и ЭДСисточника через обратный диод 23также приложена к обмотке 21, чтообеспечивает сброс з нагрузку значительной части избыточной энергииконденсатора.Таким образом, напряжение на конденсаторе устанавливается на уровнеЭДС источника, независимо от величины тока нагрузки, а коммутационные потери энергии и установленнаямощность оборудования значительноснижаются.Кроме того, за счет того, чтопосле каждой коммутации к нагрузкеприкладывается дополнительный импульс напряжения, происходит улучшение гармонического состава выходного напряжения и уменьшение обла-,сти прерывистых токов на низких частотах в случае двигательной нагрузки преобразователя,Непосредственный тиристорный преобразователь, содержащий в каждой фазе токоограничивающий дроссель, включенный между двумя линейными тиристорными группами и снабженный дополнительной обмоткой, каждая из которых связана с одним из двуходнополярных устройств принудительйой коммутации, каждое из которыхпредставляет собой пбследовательно соединенные заряжающий тиристор икоммутирующую-цепь, о т л и ч а" ю щ и й с я тем, что, с целью снижения установленной мощности коммутирукнщих элементов, каждая изукаэанных дополнительных обмотоквключена через Обратный диод параллельно цепи, состоящей из коммутирующего дросселя и заряжающего.тиристора.74 В 722 Составитель Е;актор Кузнецова Техред М. Петк ктор М. К Подпис ноеСР омитоткркая 257/46 ЦНИа ийб., д. 4/5 илиал ППП 1 Патент 1, г, Ужгород, ул. Проектная,Источникиинформации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 311364, кл. Н 02 Р 13/16, 1971. Тираж 783 ИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушс 2. Авторское свидетельство СССР9 457153, кл, Н 02 М 7/52, 19753. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 1903565/07,кл. Н 02 М 5/27 10,04.73.