Выпрямительно-инверторный преобразователь для электроподвижного состава переменного тока

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 260279 (21) 2730758/24-11 б 1) М с присоединением эаявкм Йо В 609/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Б. Н. Тихменев, В. А. Кучумов н В. Д. Кондрашов Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени Научноисследовательский институт железнодорожного транспорта(54) ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзобретение относится к преобразовательной технике, предназначенной преимущественно для железнодорожного электроподвижного состава переменного тока.Известен выпрямительно-инверторный преобразователь для электроподвижного состава переменного тока, содержащий электрические вентили., точки соединения анодов и,катодов которых подключены к выводам вторичной обмотки тягового трансформатора, а об" щие катоды и общие аноды соединены между собой через нагрузку 1 .Недостаток известного преобразо вателя состоит в том, что возможно появление на вентилях коммутационных перенапряжений, возникающих вследствие разряда распределенной емкости тяговой сети при коротком замыкании 20 вторичной обмотки тягового трансформатора в ходе коммутации вентилей.Цель изобретения - демпфирование коммутационных перенапряжений, уменьшение расчетного коэффициента перекапряжений и повышение энергетических показателей в режиме рекуперации.Укаэанная цель достигается тем, что преобразователь снабжен последовательно соединенными дополнительным 30 электрическим вентилем и конденсатором, подключенными к общим анодам параллельно нагрузке.Кроме того, преобразователь может быть снабжен разрядным резистором, подключенным параллельно укаэанному конденсатору, нли другим дополнительным электрическим вентилем, подключенным встречно-параллельно вышеуказанному дополнительному электричес" кому вентилю.На фиг. 1 изображена принципиальная схема выпрямительно-инверториого преобразователя; на фиг. 2 и 3- временные диаграммы напряжений.Предлагаенва выпрямительно-инверторный преобразователь содержит электрические вентили 1-4, точки соединения анодов и катодов которых подключены к выводам 5 и 6 вторичной обмотки 7 тягового трансформатора 8, а общие катоды и общие аноды соединены между собой через нагрузку, состоящую из сглаживающего реактора 9 и тягового двигателя 10. Преобразователь снабжен последовательно соеди" ненными дополнительным электрическим вентилем 11 и конденсатором 12, подключенными к общим катодам вентилей 1, 2 и общим анодам вентилей 3, 435 параллельно нагрузке: сглаживающий реактор 9 - тяговый двигатель 10.Параллельно конденсатору 12 подключен разрядный резистор 13. К встречно-параллельно дополнительному электрическому вентилю 11 подключен другой дополнительный электрический вентиль 14.Преобразователь работает следующим образом.Алгоритм подачи импульсов на электрические вентили 1-4 определяется 10 режимом работы (тяговым или рекуперативным ) электроподвижного состава. В тяговом режиме вентили выпрямляют переменный ток и в рекуперативном инвертируют постоянный ток в тяговую 15 "еть. В тяговом режиме (фиг. 2) посе завершения коммутации тока в вентилях 1-4 возникает затухающее колебание разряда распределенной емкости тяговой сети и амплитуда напря жения на вентилях О определяет количество последовательно соединенных вентилей. Конденсатор 12 заряжается током этого разряда и ограничивает, то есть демпфирует, перенапряжения на уровне Оп 1 ( О, . Чем меньше сопротивление разрядного резистора 13, тем меньше расчетный коэффициент перенапряжений. Так как напряжение на конденсаторе 12 имеет одну и ту же полярность, то конден сатор выполнен униполярным, например электролитическим и его габариты невелики, Вентиль 11 препятствует разряду конденсатора 12 на нагрузку 9, 10.В режиме рекуперативного торможения напряжение между общими катодами вентилей 1, 2 и общими анодами вентилей 3, 4 имеет вид, показанный на фиг 3 угол восстановления в 40 идеальных условиях питания (дд ) гораздо больше фактического угла восстановления (Хдт,) при наличии коммутационных искажений синусоидального напряжения в тяговой сети. Поэтому энергетические показатели, в част ности коэффициент мощности преобразователя в режиме рекуперации энергий ухудшаются. Дополнительный электрический вентиль 14 открывается путем подачи на него управляющего импульса 50 одновременно с подачей импульсов на вентили 1, 2 и 3, 4, т. е. в каждую полуволну питающего напряжения, и конденсатор 12 интегрирует кривую напряжения на вентилях 1-4, увеличивая угол их восстановления. Это позволяет увеличить коэффициент мощности инвертирования и тем самым повысить энергетические показатели преобразователя.Токовая нагрузка дополнительных электрических вентилей 11 и 14 маленькая, и поэтому общая установленная мощность вентилей преобразователя практически не увеличивается.Формула изобретения1. Выпрямительно-инверторный преобразователь для электроподвижногосостава переменного тока, содержащий электрические вентили, точки соединения анодов и катодов которыхподключены к выводам вторичной обмотки тягового трансформатора, аобшие катоды и общие аноды соединены между собой через нагрузку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью демпфирования коммутационных перенапряжений, он снабжен последовательно соединенными дополнительнымэлектрическим вентилем и конденсатором, подключенными к общим анодампараллельно нагрузке,2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения расчетного коэффициента перенапряжений, он снабженразрядным резистором, подключеннымпараллельно укаэанному конденсатору3. Преобразователь по пп. 1, 2,о т л и ч а ю ц и й с я тем, что,с целью повышения энергетическихпоказателей в режиме рекуперации, онснабжен другим дополнительным электрическим вентилем, подключеннымвстречно-параллельно вышеуказанномудополнительному электрическому вентилю.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 259999, кл. Н 02 Р 13/16, 1969.787208 и Составитель Л. Резникоедактор И. Касарда Техред М.Голинка Корректор А. Гриценко аз 8246/13 Тира ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Раувписное ого митет и кры кая Филиал ППП "Патент", г. Ужгооод ул, Проектная, 4