Полупроводниковый преобразователь

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН9) ( )9 06 Н 02 М 4(5) Н ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ НОМАД( СОЙДЕТ первичных и вторичных обмоток которого подключены к выходу инвертора, а концы вторичных обмоток Подсоеди-. нены к силовому входу непосредственного преобразователя частоты, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования за счет возможности обеспечения работы в системе бесперебойного питания, между разноименными выводами постоянного тока упомянутого инвертора и одного моста регулятора реактивной мощности включены дополнитель. но введенные тиристоры.2, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования за счет обеспечения возможности электрического торможения двигательной нагрузки, выводы постоянного тока другого моста этого же регулятора зашунтированы последовательно включенными диодом и резистором. л. 910 Е.Г. Подобе ательскии, й и технол ледорссил(Н г овои полупИИ Завода " водле 88.8 видетельство СССМ 7/515, 1976. идетельство ССМ 5/27, 1980. ПРЕОБныйтока я вы- гоо и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССЧО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) 1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЬЙРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий тиристормостовой параллельный инверторс двухмостовым тиристорным регуром реактивной мощности ыа егоходе, выполненным на основе мномоточного дросселя, средние то-,.Ф , )". е . НИ ЩЯ Гму х-, у4:ф1 О ющих источников переменного и постоянного токов ключевыми элементами, 45 позволяющими регулировать режим подзаряда источника постоянного токй, и резисторного.торможения, двигательной нагрузки (рассеяние мощности рекуперации в резисторе), 50Поставленная цель достигается тем,. что в преобразователь, содержащий тиристорный мостовой параллельный инвертор тока с двухмостовым тиристорным регулятором реактивной 55 мощности на его выходе, выполненным на основе многообмоточного дросселя, средние точки первичных и вторичных Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в системах бесперебойного питания статических двигательных нагрузок. 5Известны полупроводниковые преобразователи, обеспечивающие питание различных нагрузок напряжением переменного тока постоянной или регулируемой частоты Я и 2 .Недостатком известных преобразователей является ограниченность применения, поскольку они не предусмотрены для использования в объектах с питающими источниками переменного 15 и постоянного токов, а также в объек- ;тах с двигательной нагрузкой, длякоторой необходимо форсированное электрическое торможение.Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий последовательно соединенные тиристорные преобразователи: выпрямитель; парал лельный инвертор тока с двухмостовым регулятором реактивной мощности и непосредственный преобразователь частоты 2,Недостатками известного преобра зователя являются отсутствие устройств, позволяющих обеспечивать двухсторонний обмен энергией между питающими источниками переменного и постоянного токов, а также невозможность электрического торможения (генераторного или резисторнаго) двигательной нагрузки, что снижает эффективность использования преобразователя. 40Цель изобретения - расширение области использования преобразователя за счет обеспечения связи питаобмоток которого подключены к выходу инвертора, а концы вторичных обмоток подсоединены к силовому входу непосредственного преобразователя частоты, дополнительно введены тиристоры, подсоединенные между разноименными выводами постоянного тока упомянутого инвертора и одного моста регулятора реактивной мощности.В другой модификации в преобразователь введены последовательно включенные диод и резистор, шунтирующие выводы постоянного тока другого моста этого же регулятора.На чертеже представлена схема полупроводникового преобразователя.Преобразователь содержит тиристор" ный мостовой параллельный инвертор в виде инверторного моста 1 со сглаживающими дросселями в цепях переменного тока и ступенчато-регулируемого конденсаторного источника 2 реактивной мощности, непосредственный преобразователь 3 частоты (НПЧ)тиристорно-дроссельный двухмостовой регулятор 4 реактивной мощности на основе многообмоточного дросселя 5, дополнительные тиристоры 6 и 7, отсекающий диод 8 и тормозной резистор 9.Преобразователь работает следующим .образом.На выводах переменного тока инверторного моста 1, к которым подключен источник 2 реактивной мощности, образуется трехфазная система синусоидальных напряжений, Выходное напряжение инвертора преобразуется НПЧ 3 в регулируемое по амплитуде и частоте напряжение питания двигательной нагрузки с переменной частотой вращения или в стабилизированное напряжение пониженной по отношению " нн 6 частоты (например, при Гин = 400 Гц, Ен = 50 Гц, где й частота инвертора; 2 - частота НПЧ) для питания статической и(или) двигательной нагрузки с постоянной частотой вращения, Трехфазное выходное напряжение образуется циклическим переключением выпрямительных групп в каждой фазе НПЧ. Стабилизация выходного напряжения параллельного инвертора тока при изменении нагрузки и напряжения питающего источника постоянного тока обеспечивается тиристорно-дроссельным двухмостовым регулятором 4 реактивной мощности с многообмоточным регулирующимдросселем 5, Вторичные обмотки дросселя 5 одновременно используютсядля подключения к силовым входамНПЧ 3. Для расширения области применения преобразователя за счет возможности использования его в системах .бесперебойного питания с питающимиисточниками переменного и постоянного токов дополнительно введены тирис Оторы 6 и 7, подключенные между выводами постоянного тока мостовыхсхем в инверторе 1 и регуляторе 4реактивной мощности. В системе бесперебойного питания выводы переменного 15тока инвертора 1 используются такжедля подкючения источника перемен. ного тока. При наличии на выходных выводах20 инверторного моста 1 напряжения от источника переменного тока тиристоры моста 1 отключены и переменное напряжение от источника через вторичные обмотки дросселя 5, выполняющего25 функции токоограничения, подается на силовые входы НПЧ 3. В приведенном виде НПЧ 3 используется при необходимости уменьшения выходной частоты преобразователя по отношению к частоте питающего источника. Если, выходная частота и напряжение пре образователя равны частоте и напряжению питающей сети, то НПЧ 3 исключается и фазы нагрузки подключаются к вторичным обмоткам дросселя 5, 35 В этом случае для поддержания неизменного значения совнагрузки (например, сов у = 1) используется ступенчато-регулируемый конденсаторный источник 2 реактивной мощности. . 40 В пределах каждой ступени реактивная мощность плавно изменяется двухмостовым регулятором 4 реактивной мощнос-ти. Тиристорные мосты, в которых выводы переменного тока подключены 45 к первичным и вторичным обмоткам дросселя 5, а выводы постоянного тока замкнуты накоротко, работают попеременно, так,как импульсы управления тиристорами каждого моста син хронизируются от положительных или отрицательных полуволн напряжения источника питания, Для подзаряда источника постоянного тока (при на-. личии напряжения от источника пере менного тока) подается система управляющих импульсов с заданным фазовым сдвигом на трехфазный выпрямитель в регуляторе 4, выводы. переменного тока которого подсоединены к первичным обмоткам дросселя 5, Одновременно включаются дополнительныетиристоры 6 и 7, При заряде источника постоянного тока до требуемыхпараметров снимается система импульсов с тиристоров вышеуказанного выпрямителя и дополнительных тиристоров 6 и 7, При необходимости регулирования только амплитуды выходного напряжения преобразователя НПЧ 3 может быть выполнен в виде трех парвстречно-параллельных тиристоров,1При исчезновении напряжения источника переменного тока подаются импульсы управления на тиристоры инверторного моста 1 и на его выводахпеременного тока формируется синусо-.идальное трехфазное напряжение счастотой, равной частоте источникапеременного тока, При питании отпреобразователя двигательной нагрузки необходимо предусматривать возможность ее форсированного электрического торможения, В случае питанияпреобразователя от источника постоянного тока, обеспечивающего двухсторонний обмен энергией (например аккумуляторной батареи), обеспечивается рекуперативное торможение двигательной нагрузки с возвратом в источник запасенной в нагрузке активной мощности через дополнительные тиристоры 6 и 7 и выпрямительный мост, подключенный в регуляторе 4 кпервичным обмоткам дросселя 5. Если источник т 1 остоянного тока не воспринимает рекуперируемую .энергию (например, управляемый выпрямитель), тодля обеспечения возможности резистор- ного торможения двигательной нагрузки регулятор реактивной мощности 4 дополнительно снабжаются последовательно включенными отсекающим диодом 8 и тормозным резистором 9, Указанное тормозное устройство подключается в регуляторе 4 на выход выпрямительного моста, в котором выводы переменного тока подсоединены к вторичным обмоткам дросселя 5. Отсекающий диод 8 блокирует прохождение тока через резистор 9 при включении в регуляторе 4 выпрямительного моста для подзаряда источника постоянного тока. Выводы переменного тока указанного моста подключены к первичным обмоткам дросселя 5./39 Тираж 620, Подписи Функциональные возможности предлагаемого преобразователя обеспечивают эффективное его применение в составе автономных .транспортных средств для обеспечения бесперебойного питания статических и двигательных нагрузок от источников переменного и (или) постоянного токов (например, в судовых системах электроснабжения). Энергетические показате ли системы бесперебойного питанияувеличиваются путем обеспечения впреобразователе двухстороннего обмена энергией между источниками пере менного и постоянного токов и нагрузкой. Надежность функционирования. системы с двигательной нагрузкой повышается путем обеспечения форсированного электрического торможения