Статический преобразователь постоянного напряжения

) Авторыизобретения А. К. Мамедов, В аркин, А. П. Пролыг Всесоюзный научно-исследовательский проект и технологический институт кранового и тягоэлектрооборудования жрский(54) СТАТИЧЕСК НОГО ной фильтр и ный инверто и выходнымобмотка котввдами п ляемый выпр ной фильтрс в которыхузок исувеличению масеиию КПД истого, невозможиатрузок собер мотор- коми со стороны при исчезновении постоянного одной емкостИзобретение относится к преобразо тельной технике и может быть использ вано как источник питания собственных нужд для подвижного состава магистраль. ного и городского электрифицированного транспорта, питающегося от контактной ети постоянного тока.Известны преобразователи, для непрерывного питания нагр пользуется пик-инвертор 13Однако такое решение приемлемо только в случае кратковременного исче новения питающего напряжения.Известен также статический преобр зователь напряжения, применяемый для питания собственных нужд электрифицир ванного транспорта 123.аОднако он не обеспечивает питания главного привода транспорта при перерывах питания.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стеский нреобразовательпряжения, содержащий вх РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСАПРЯЖЕ НИЯ нерегулируемый тиристорс обратным выпрямителем трансформатором, вторичная орого связана с выходными остоянного тока через управямитель и индуктивно-емкос т Существенным недостатком преобразователя является то, что для непрерывного питания нагрузок (например, люминисцентных ламп) при прохождении подвижным составом спецчастей контактной сети или участков, где контактная сеть вообще отсутствует (например, в шахтных звездах) необходимо использовать вторичный преобразователь, а этосвою очередь ведет ксы, габаритоь и умежшточника питания. Кромено осуществить питаниественных нужд (напримщюссора), подключенньпитающего напряжения,Преобразовате ь работает следующимобразом.При наличии напряжения в контактнойсети нагрузка 3 получает питание отэтого напряжения. На тиристоры 6, 7 и8, 9 подаются управляющие импульсы,причем длительность импульсов на обратные тиристоры 8 и 9 равна половинерабочего периода, в результате чего эти1 О тиристоры выполняют функцию обратныхдиодов и вместе с основными тиристорами 6 и 7, дросселем 5, коммутирующим конденсатором 10 и силовым трансформатором 11 образуют классическуюсхему параллельного инвертора, преобразующего постоянное напряжение контактной сети в переменное. Питание нагрузки 23 и подзаряд аккумуляторной батареи 22 осуществляется от управляемого выпрямителя на тиристорах 12 и 13.Ог него же получает питание нагрузка16 через дополнительный трансформатор 17, Стабилизация напряжения нанагрузках 16 и 23 осуществляется из-менением момента отпирания тиристоров управляемого выпрямителя. Диоды18 и 29 обеспечивают развязки перея- менного тока. Тиристоры 14 и 15 в работе схемы участия не принимают, импульсы управления на них не подаются.При исчезновении напряжения в контактной сети на любое время импульсы,управления с основных тиристоров 6 и 7снимаются и подаются на дополнитепные тиристоры 14 и 15. В этом случае35нагрузка 23 получает питание от аккумуляторной батареи. Нагрузка 16 получает питание от исполнительного трансформатора 17, который через тиристоры4012 и 13 подключен к силовому трансформатору 11 инвертора, образуемогов этом случае тиристорами 14 и 15,трансформатором 11, дросселем 20 иконденсатором 10. Тиристоры 12 и 13,с одной стороны, выполняют роль стаби 45лизатора напряжения на нагрузке 16 и,с другой стороны, вместе с диодами 18и 19 несут функцию обратных диодовэтого инвертора. Нагрузка 3 получаетпитание от управляемого выпрямителя нао тиристорах 8 и 9 через входные фильтры4 и 5.Таким образом, путем применениядополнительных вентилей удается обесм печить питание силовой нагрузки 3 ицепей собственных нужд 16 и 23 какот контактной сети, так и от аккумуляторной батареи.,Поскольку инверторработает непрерывно, независимо от 3 92 последнего. Это сужает функциональные воэможности преобразователя.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизированного питания нагрузок независимо ни от места их подключения, ни от целительности исчезновения питающего напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразователе постоянного напряжения, содержащем входной емкостной фильтр и нерегулируемый тиристорный инвертор с обратным выпрямителем и выходным трансформатором, вторичная обмотка которого связХ- на с выходными выводами постоянного напояжения преобразователя через управляемый выпрямитель и индуктивноемкостной фильтр, вентили обратного выпрямителя выполнены управляемыми, вторичная обмотка выходного трансформатора связана с выходными выводами постоянного тока преобразователя через дополнительные управляемые вентили, включенные встречно по отношению к основным вентилям управляемого выпрямителя, причем последовательно с основными вентилями управляемого выпр мителя включены дополнительные развяэывающие вентили, а общие точки упомянутых основных и дополнительных развязывающих вентилей связаны через дополнительный трансформатор с дополнительными выходными выводами переменного тока.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя. РПреобразователь, подключенный к контактной сети 1 через диод 2,включен параллельно нагрузке 3 и состоит из входных индуктивно-емкостных фильтров 4 и 5, основных 6 и 7 и обратных 8 и 9 тиристоров нерегулируемого инвертора, коммутирующего конденсатора 10, выходного трансформатора 11, управляемого выпрямителя на тиристорах 12 и 13, дополнительных тиристоров 14 и 15, Нагрузка переменного тока 16 питается от вторичной обмотки дополнительного трансформатора 17. Развязывающие вентили 18 и 19 включены последовательно с тиристорами 12 и 13 и через индуктивно-емкостные фильтры 20 и 21 к выходным выводам, к которы подключены аккумуляторная батарея 22 и нагрузка 23. Вентили 8, 9 и 14, 15 могут быть подключены к вьщодам постоянного тока через дроссели 24 и 25. 4805 45 9248 наличия напряжения в контактной сети, удается обеспечить необходимую коммутационную устойчивость инвертора при обрывах в цепи основного питания.5 формула изобретения Статический преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной 1 О емкостной фильтр и нерегулируемый тиристорный инвертор с обратным выпрямителем и выходным трансформатором,вторичная обмотка которого связана с выходными выводами постоянного тока 15 преобразователя через управляемый выпрямитель и индуктивно.емкостной фильтр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными щ управляющими и развязывающими вентилями и дополнительным трансформатором, причем вентили обратного выпрямителя выполнены управляемыми, вторичная обмотка выходного трансформатора связа 05 6на с выходными выводами постоянноготока преобразователя через дополнительные управляемые вентили, включенныевстречно по отношению к основным веь.тилям управляемого выпрямителя, причемпоследовательно с основныМи вентилямиуправляемого выпрямителя включены дополнительные развязывающие вентили, аобщие точки основных и дополнительныхразвязывающих вентилей связаны черездополнительный трансформатор с дополнительными выходными выводами переменного тока.Источники ицформации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 475715, кл. Н 02 М 7/48, 1957.2, ф Жилищно-коммунальное хозяйство"1974, % 5, с. 31, рис. 1.3. Создание унифицированных силовых блоков для тиристорных преобразователей городского электротранспорта.Технический отчет ИНИПТИ. Ч. Х. М.,отц. 120. 3.70.Гост.рег. М 79022576,с. 84.