Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявл 859/24-07 но 13,07. 81 (2 ) 33ением заявки М -с присоеди (23) Приор 2 М 7/ умрстеевеа квинтет ет 8 Опубликовано 28.02 83 Б Дата опубликования описа 3) УДК 621.314, ,6(088.8) делан кзевретек етен нти 8,02 72) Ав Г. Магазинни бретени Горьковский ордена Трудового Красино Знамени политехнический институт им. А-,А Жданова(7) Заявител ЯЖЕНИ ЕОБРАЗОВАТЕПЬ ПЕРЕМЕННОГОВ ПОСТОЯННОЕ И ретение частнос осится к эле преобразова единенные к оды указанного моста жительным выводом ового выпрямителя 2 . вестного устройства- частоты пульсаций выия. ротех- льной нике, техни оединены с пол рехфазного мосНедостаток и низкая кратность одного напряже и может использ ваться какй преобразоомый сеть вля ватель, Известен енсироваший мос нный преобратовой выпряой коммутации, азного моста 1 (,зователь, содержмитель и узел исвыполненный в ви кусс твеннде одноф Нед вляютспу 5 остатком данного преобразователя я я невысокие энергетические показатели иза низкой кратности частотыльсаций выпрямленного напряжения.Наиболее близок к предлагаемому преобразователь переменного напряжения в постоянное, .содержаший трехфазный мостовой выпрямитель, подключенный к обмотке трансформатора, соединенной в звезду, нулевая точка которой соединена с обьединенными анодами вентилей одиофазного моста узла искусственной коммутации, в диагональ переменного тока которого включен конденсатор, а Цель изобретения - увеличение кратности частоты пульсаций выходного напряжения при сохранении простой схемы управления.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый1 силовой трехфазный мостовой выпрямитель подключенный к первой обмотке трансформ матора, соединенной в звезду, а также устройство искусственной коммутации в виде однофазного моста из двух диодов и двух ключевых элементов с конденсатором в диагонали переменного тока, один вывод постоянного гока которого соединен с нулевой точкой звезды, введем ны второй силовой трехфазный мостовой3 1001:выпрямитель, подключенный ко второйвведенной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, причем параллельноесоединение первого и второго указанныхмостовых выпрямителей выполнено через уравнительные реакторы, другой вывод постоянного тока однофазного мостаустройстВа искусственной коммутациисоединен с нулевой точкой звезды второй обмотки трансформатора, а также 1 рдва дополнительных тиристора, каждыйиз которых подключен к соответствуюшей нулевой точке звезды, анодом - кположительному ввыводу однофазногомоста, катодом - к отрицательному вы - 15воду однофазного моста, в свободныевыводы указанных тиристоров соединены с одноименными выводами силовыхтрехфазных мостовых выпрямителей.Нв чертеже представлена принципиаль щная схема преобразователя.Преобразователь содержит первую1 и вторую 2 обмотки трансформатора,соединенные по схеме звезды, К первойобмотке 1 подключен первый силовой дтрехфазный мостовой выпрямитель, выполненный на вентилях 3 - 8, а ко второй2 - второй силовой трехфазный мостовой выпрямитель на вентилях 9-14.Параллельное соединение мостовых выпря мителей осушествляется через уравнительные реакторы. 15 и 16. Между нулевыми точками звезд первой 1 и второй 2 обмотки включен узел искусственной коммутации в виде однофазного мостаиз двух диодов 1 7 и 18 и двух ключевых элементов 19 и 20, В диагональпеременного тока включен конденсатор21. К нулевой точке звезды первой обмотки 1 присоединен анод дополнительного тиристорв 22, катод. которого подключен к объединеным катодам вентилей12 - 14.К нулевой точке звезды второй обмотки 2 присоединен катод дополнительного тиристора 23, анод которого подключен т обьединенным анодам вентилей3-5, Средние точки уравнительных реакторов 15 и 16 образуют выходные выводы для подключения нагрузки 24.50Устройство работает следукщим образом,В исходном состоянии конденсатор 21заряжен плюсом на правой обкладке донапряжения несколько большего, чем амплитуда фазного напряжения обмоток 1 и552 трансформатора, Первоначальный заряд конденсатора с указанной полярностьюпроизводится от вспомогательного мвло 80 4мошного источника (не показан). В процессе работы преобразователя в интервале рабочих нагрузок подзаряд конденсатора не требуется,При работе преобразователя конденсатор 21 осушествляет искусственную коммутацию вентилей 3 - 5 и 12 - 14.Коммутация вентилей 6 - 8 и 9 -11 естественная, причем углы естественной коммутации с примерно равны по модулю опережающим углам искусственной коммутации споЕ = с(,т, где ОСЫСф;0)сЕц У, что обеспечивает полную компенсацию реактивной мощности преобрвзоВателя (при о = с(потребляемая и генерируемая в сеть реактивные мошно - сти раВны). Искусственная коммутация осуществляется в следующей последовательности.При коммутации тока, например, из вентиля 5 в вентиль 4 включаются одновременно дополнительный тиристор 23 иключевые элементы 19 и 20. Под действием напряжения на конденсаторе токвентиля 4 (равный половине тока нагрузки 24) начинает переходить в цепь:анод - катод тиристора 23 - ключевойэлемент 19 - конденсатор 21 - ключевой элемент 20 - первая обмотка 1вентиль 6 - нагрузка 24 (первоначальное направление тока в обмотках трансформатора показано сплошными стрелками), После полного перехода тока в конденсатор 21 ключевые элементы 19 и20 принудительно размыкаются и ток вконденсаторе мгновенно изменяет направление, начиная протекать через диоды18 и 17, Одновременно включается вентиль 4. Поскольку напряжение конденсатора теперь направлено встречно пути тока,ток через конденсатор убывает, а черезвентиль 4. и очередную обмотку трансформатора нарастает (показано пунктирной стрелкой), После полного переходатока в очередную фазу обмотки 1 тиристор 23 автоматически запирается, таккак его ток становится равным нулю.Затем отпираются одновременно тиристор 22 и ключевые элементы 19 и 20и начинается процесс коммутации токаиз Вентиля 12 в вентиль 13, которыйпротекает аналогично описанному, Таким образом, за полный цикл коммутации осушествляется искусственная коммутация тока в двух фазах обмотки.2.Конденсатор 21 при этом проходит че-.рез дВа цикла частичного разряд-заряда,Ураип тельные реакторы здесь, как и в любых известных схемах параллельного соединения мостов, выполняют роль делителей тока между мостами, обе;печивая протекание половинного тока нагрузки в каждом мосте. Особенностью является то, что не только в статике, но и в динамике сохраняется равенство выпрямленных напряжений обоих преобразователей, что позволяет выбрать урав нительные реакторы примерно такой же величины, как при параллельной работе двух мостов с естественной коммутацией и поочередным управлением, и кроме того не требуется блок выравнива ния напряжений мостов.Поскольку устройство искусственной коммутации осуществляет коммутацию лишь половинного тока нагрузки, все входяшие в него диоды ключевые эле юенты и тиристоры выбираются исходя из коммутации половинного тока,Связь обшего устройства искусственной коммутации с каждым из мостов 35 осуществлена через один дополнительный тиристор, что упрощает устройство в целом.30формула изобретенияПреобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый силовой трехфазный мостовой выпрямитель подключенный к первой обмотке трансформатора, соединенной в. звезду, а так,З 80же устройство искусственной коммутациив виде однофазного моста из двух диодов и двух ключевых элементов с конденсатором в диагонали переменного то-.ка, один вывод постоянного тока котсрого соединен с нулевой точкой звезды,огличаюшийся тем,что,сцелью увеличения кратности частотыпульсаций выходного напряжения приупрощенной схеме управления, в неговведены второй силовой трехфазныймостовой выпрямитель, подключенчый квторой введенной обмотке трансформатора, соединенной в звезду, причем параллельное соединение первого и второго указанных мостовых выпрямителейвыполнено через уравнительные реакторы, другой вывод постоянного тока однофазного моста устройства искусственной коммутации соединен с нулевой точкой звезды второй обмотки трансформатора, а также два дополнительных тиристора, каждый из которых подключен к соответствуюшей нулевой точке звезды,анодом - к положительному выводуоднофазного моста, катодом - к отрицательному выводу однофазного моста, асвободные выводы указанных тиристоровсоединены с одноименными выводами силовых трехфазных мостовых выпрямителей,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР752685, кл. Н 02 Ю 7/12, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР764067, кл. Н 02 М 7/12, 1976.1001390 едал о Тираж 685 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж, Раушская наб