Преобразователь многофазного переменного напряжения в постоянный ток

,1246292 155 114 Н 02 ЕЛЬСТВЪ ОНЫЙ асти льс" ных со- ный У Ф ,10 Мвй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР. ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленина и она Октябрьской Революции энергетикий институт(56) Авторское свидетельство СССРМф 760347, кл, Н 02 М 7/12, 1978.Авторское свидетельство СССРУ 1069098, кл. Н 02 М 7/155, 1982Авторское свидетельство СССР9 548930, кл, Н 02 М 7/155, 1975.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МНОГОФАЗНОГ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯН ТОК(57) Изобретение относится к обл электротехники и может быть испо зовано в системах электропитания характеристиками источника тока. Цель изобретения - повышение над ности путем снижения коммутацион перенапряжений. Преобразователь держит неуправляемый выпрямитель мост, включающий анодную группу вентилей и катодные группы 2, 3 тилей, коммутирующие тиристоры 4 8,9, тиристор 11, конденсаторы 6и обратный диод 7, включенный междувыходными выводами. Последовательная цепь из тиристоров 11,84 включена между общей точкой соединения катодов диодов вентил:ьпой группы 2 икатодом диода . Последовательнаяцепь из тиристоров 9,5 включена между общей точкой соедике 1-.ия тиристоров 11,8 с катодами диодов вектильной группы 3 и катодам диода 7. Коммутирующий канден/ атор 6 включенмежду общими точками соед 11 ке 111 тиристоров 84 и тиристоров 95. Кок-. 6.". 92дексатор 10 включен межцу анода;1тиристора 11 и Общей точкой соединен.я анодов диодов,вентильной группы 1с анодом диода 7. Введение коммутирующих тчристоров 8,9, тиристара 11и конденсатора 10 обеспечивает ограничение перенапряжения на элементахпреобрязователя на необходимом уровнс путем выбора величины Р/мкостИ конденсатора 10 и подачи импульсов натиристор 11 одновременно с импульсамиуправл.ения, подаваемыми на коммутирующис тиристоры 8,5 или 9,4. 4 ил.Изобретение относится ":электротехнике, в частности к преобразовательной технике, предназначено для использования в системах электропитания с характеристиками источника 5 тока и может быть использовано вэлектротехнологии,Цель Изобретения - повышение на. - дежности путем снижения коммутационных перенапряжении. 10На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя; на фиг.2 - эквивалентная схема; на фиг,3 - диаграммы, поясняющие принцип работы; ка фиг.4 - зависимости 15 мяксимяльн 01 О значения пер Р няг 1 ряженияна элеме 11 тах схемы в о.носительныхединицах.Преобразователь содержит неуправляемый выпрямитель, акадная гругпя 1 21/ которого выполнена ка диодах и образует первый выходной вывод, а катсдная группа вьпголнека в виде двух неуправляемых вентилькых 1 групп 2 и 3. Катоды коммутирующих тиристоров 4 и 5 объе-. динены и образуют выходкой вывод а между анодами этих тирисгоров включен коммутирующий конденсатор 6. Обратный диод 7 включен между выходными выво дами, Катоды коммутирующих тиристоров ЗО 8 и 9 соединены с разными обкладками коммутирующего концеисатора 6 я. аноды 6 - с общей точкой катодкой группы 3, Дополнительный конденсятэр 10 гало" жительной обкладкой соединен с общей точкой кятодной группы 2, а отрицательной обкладкой - с выходным выводом, Дополнительный тиристор 11 включек между цопожительной обкладкой до 1.1 ол 1 ител 1.ного конденсатора 10 и анодами коммутиру 1 ощих тиристоров 8 и 9. Ьнодна группа 1 имеет диоды 12-14, катодкяя группа 2 - диоды 15-17, катодкая группа 3 - диоды 18-20, На фиг.1-4 обозначено: П - напряжение кя коммутирующем конденсаторе 6; Б, - напряжение на дополнительном конденсаторе 10; Т 1- сглаженный ток нагрузки;. Л,В,С - фазы питающей сети; П,- линейное напряжение между фазами А и С; У - начальное напряжение на коммутирующем конденсаторе; У - максимялье 1 ае напряжение ня дополнительном конденсаторе; Е Б, - максимальное значение перенапряжения в относительныхединицах, Ус.,"ройство работает следующим образомКоммутация тока осуществляется за счет эк.-1 ючения накрест .пежащих тиристсров 4,9 и 5,8. При этом коммутирующий конденсатор 6 всегда оказывается включенным последовательно с цепью нагрузки, что повыиает комму тационную устойчивость преобразователя. Процесс. коммутации заканчивается пс окончании перезаряда конденсатора 6. Если бы в схеме отсутствовали тиристоры 8,9 и 11 и конденсатор 10, то ввиду наличия индуктивности 21 в контуре коммутации (это могут быть икдуктивности линии, индуктивности рассеяния фаз питающего трансформатора и т,.д.) напряжение на коммутирующем конденсаторе 6 повышалось быдо вегичины Б,- Б+ 1 вГ 1,/С (1)1246292 Пусть к моменту С, потенциал Фазы А положителен, а фазы С - отрицателен. В момент , (Фиг.2 и 3) подают одновременно импульсы управления на тиристоры 5,8 и 11.;Начальное напряжение на конденсаторах 6 и 10 таково, ность на фиг.2 показана без скобок). До моментагок нагрузки 1 1 замыкается по нулевому контуру через диод 10 7. Поскольку начальное напряжение на конденсаторе 10 превышает величину линейного напряжения 11, то диоды 14,15 и 18 закрыты., Ток нагрузки с моментапереходит с нулевого контура, образованного диодом 7, ка контур дополнительный конденсатор 10 - тиристор 11 - тиристор 8 - коммутирующий конденсатор 6 - тиристор 5. При этом конденсатор 10 частично 7 С разряжается.В момен а О: 0,-1 Ь/ь г. Дь 6. (2) конденс линейног и 18 нач ток в ФазВ моментвеличины денсатора Тиристор 1 отпирается Ид ня с ние. С моментарыты тиристорыи 18. до мом екта иоды о 4,1и К моменту ь схема восстанавливае З 5 свое начальное состсякие. В интервале времени С - С., ток нагрузки 1,замыкается в нулевом контуре, С момента 1 подаются очередные импульсы7управления ка тиристоры 4,9 и 11 иэ;.ектромагниткые процессы в схемеповторяются аналогично предыдущему.Выбирая емкость дополнительногоконденсатора 10 (Фиг.4), можно ограничить перенапряжения на элементахсхемы на нужном уровне.Использование предлагаемого устройства позволит повысить надежностьработы за счет снижения коных перенапряжекий. В схемеследить за напряжением на кощем ко;:денсаторе. Управление преобразователем предельно просто, таккак импульсы управления на дополтельный тиристор 11 подаются однменно с импульсами управления намутирующие тиристоры 8 и 5 или 9что является упрощением схемы в(подключение дополнительного тир ечение и ервала времени с нап яжен ммутацион не надо ьмутирую ни- овре- коми 4,жение на конт расти ввиду21. Как только,целом истот времени Г напряжение нре 10 достигает величинынапряжения Б, диоды 14ают плавно отпираться их А и С плавно нарастает.ток в фазах достигаетока нагрузки, а ток кон 10 переходит через нуль.1 запирается, а диод 15ток в конденсаторе 10е направле р ие на дополнительном конденсаторе 10 изменяется колеба. - тельно, если в схеме активные потери отсутствуют, В моментдиод 15 запирается, так как к нему приклады. ь 1 вается обратное напряжение (ь- П ),ьо 4 В интервале- 1 откры.ы тиристоры 5 и 8 и диоды 14 и 18. Коммутирующий конденсатор 6 продолжает перезаряжатьс., по контуру Фаза А - индуктивность "1 - диод 18 - тиристор 8 коммутирующий конденсатор 6 - тиристор 5 - диод 14 - Фаза С, а напряжение ка дополнительном конденсаторе 10 остается постоянкым и равно П.В момент . напряжение на коммути.рующем конденсаторе 6 достигает величины линейного напряжения, и с этого момента ток нагрузки 1 плавно начинает переходить в нулевой контур через диод 7, а напряденсаторе 6 продолжаеналичия икдуктивности напряжение ка конденсаторе 6 становится равкым напряжению на дополнителы ом конденсаторе 10, т.е. Г, (ь,П 3, то тиристоры 5 и 8 и диод 18запираются, а диод 15 отпирается. Токнагрузки 1,1 полностью переходит внулевой контур через обратный диод 7,аакопленная в индуктивнасти 21 энер -гия по контуру Фаза А - диод 15дополнительный конденсатор 10 - диод14 - Фаза С передается в конденсатор1 О, На интервале С - 1 дополнительГ бкый конденсатор дозаряжается до величины Из сравнения выражений (1) и (2) видно, что использование дополнительного конденсатора 10 снижает коммутационкое перенапряжекие на элементах схеьы. На Фиг,4 представлены зависчмости максимального значения пере"апряжения в относительных единицах в функции отношения С/Са,1246292 8 И б 5 ц/ г Фиг. оставитель Е.Мелехред В.Кадар кова 1(орр тор Л.Пилипен едакт етраш Заказ ц 017/ Тираж 631 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауткрытии ская на 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,ра не приводит к усложнению системыуправления),Формула изобретения Преобразователь многофазного переменного напряжения в постоянный ток, содержащий неуправляемьй выпрямитель. ный мост, общая точка анодной группы которого образует первый выходной вывод, а катодная вентильная группа выполнена в виде двух неуправляемых вентильных групп, два коммутирующих тиристора, катоды которых объединены и образуют второй выходной вывод, а между анодами этих тиристоров включен коммутирующий конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижениякоммутационных перенапряжений, з неговведены два дополнительных коммутирующих тиристора, катоды которых соединены с коммутирующим конденсатором,а аноды - с общей точкой одной из катодых групп, дополнительный конденсатор, положительная обкладка которого соединена с общей точкой другой 1 О катодной группы, а отрицательная обкладка - с первым выходным выводом,а также дополнительный тиристор,включенный между положительной обкладкой дополнительного конденсатора 15 и анодами дополнительных коммутирующих тиристоров, и обратный диод,включенный между выходными выводами.