Способ регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное и устройство для его осуществления

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ В 111 ХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВА- ТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Е 1 О ОСУЕГТБЛЕ 1 П 1 Я ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро попромышленным электровозам(56) Байрыева Л,С, и др, Электрическая тяга, Городской наземный транспорт, М,: Транспорт, 1986, с, 114120,Преобразовательная техника/ Подред, В,С,Руденко и др, Киев, 1983,с. 199-200,Булатов О,Г, и др, Тиристорнокоиденсаторные преобразователи, М,:Энергоиздат, 1982, с, 5-8,(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть,.использовано в тяговом электроприводе, питающемся от контактной сети постоянного тока, Пель изобретения - расширение диапазона регулирования, повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей.Устройство, реализующее способ регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, состоит1515284 5циецт здцолцс ния ц ри дллеловлнияимпу.гьсов токл, ггс.;г ег о крлтнымколичеству Флз цро.гсжуточцго цлцряжеи, исхс 1 дн из условия исключенияцдуз между Флзлмы, .то ггозголяет0 уменьшить гдбариты и массу использусмых фильтров, л тгггсжс обеспечивает ступенчатое регулировлцие напряжения на кондецслторс 17 промежуточногофильтра и поэвсггяет локализовать ава 15 рийцые режимы, возникаюпис при самопроизвольном открытии тиристоров, путем уменьшения токо и напряжений,2 с,п, Ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке преобразователей, в которых требуется обеспечить мдлые пульсации входного тока, например в тяговом электроприводе, питающемся от контактной сети постоянного тока, 30Цель изобретения - расширение диапазона регулирования повьгшение надежности и улучшение массогабаритных показателейНд Фиг, представлена электрическая схема устройства; на фиг,2 - диаграммы входного и выходного токов первой ступени преобразования .напряжения, где Т - период;соответствующие моменты времени ра боты устройства,из пгчх тиристорц-коцлецслторцьгхпресбрдзовдтелсй, первгпй цз ксгторых входом подключен через промежутсчцгг 1,С-Фильтр к входу второгогиристорно-конденсаторного преобразователя, Бведеггие указанного первого преобразователя, включлющеготиристоры 3-5, соединенные по мостовой схеме с конденсатором 7 в еедиагоналиа также тиристоры 1013 с конденсатором 14, соединенныетлкже по мостовой схеме, обеспечивает предварительное преобразование постоянного ндцряжения в промежуточное постоянное с ш фазами, 11 ричем при регулировании выходного напряжения путем частотно-токового отбоУстройство (Фиг,1) включает входной 1.С-фильтр с дросселем 1 и конденсатором 2, тиристорно-конденсаторный преобразователь входной ступени, входом подключецный к входному фильтру и включдюпгий, например два тиристорно-конденсаторных моста с тиристорами 3-6, конденсатором 7, дросселем 8, диодом 9 в одной фазе и тиристорами 10-13, конденсатором 14, дросселем 15, лиодом 16 в другой фазе, Е выходу этого преобразователя подключен кондецсдтор промежуточного Фильтра 17, соединенный со входом тиристорно-коллегслторггого преобразователя выхолцой ступени, содержащего тиристорно-конденсаторный мост с тирз цс.рци от цс то гкта цця Лот О.ни тельно пг)г г(;"г 5 промРжуточцого напряжения 1 ц груют ко эФфиристорами 18-21, дросселем 22 и диодом 23,Устройство реллизует требуемый коэффициент заполнения имгул,сов токапри входном напряжении 1 г, путемрегулирования напряжения нл конденсаторе 17 в соответствии с выражениемБ = Э(1 посредством регулированиячастоты входного преобразователя,Величина коэффициента , зависит отколичества фаз входного преобразователя, В случае двух Фаз указанныйспособ реализуется при ,1 = или 0,5. В установившемся режиме при=1,5 до момента(Фиг,2) тиристоры 3-6 закрыты, коцггенсдтор 7 заряжен до напряжения гг с укаэанной полярностью на фиг,1, лисд 9 открыт,через дроссель 8 протекдет ток г иБ момент То включаются тиристоры 5,4, к диоду 9 приклддывдется запирающее напряжение 20 ток г г из диода 9 переходит в коцдецсдтор 7, перезаряжая его до нели гины Ц , указанной в скобках по.гярцости (моментС ), В этот момент напряжение надиоде 9 становится р,вцым нулю,он,открьгвается, ток через конденсатор7 прекращается до момсцтлоткрытия тиристоров 3, 6, после чего процесс повторяется и косггслтор 7вновь заряжается до цдцрнжения 1 суказанной без скобокярцостью,Вторая фаза рабо 1;гт л д гогично сосдвигом ца 90"(зле:; цх) относитепьно первой, 151528410 15 20 25 30 35 40 45 Прц цо 1 ьшц циц тока цаг ручки ггдггряжецце цц конденсаторе 17 понцжаетгя, что компецсируется повышениемчастоты пе 11 еключеция тиристоров 3-6,10 3, При э 1 ом амплитуды токов гггротскающих через дроссели1, 8, 15, возрастают, Для увеличениянапряжения на нагрузке переходят крежиму 1 =1 путем повышения частотыпри условии С=О,Количество фаз входного преобразователя выбирают из условия обеспечения требуемой мощности и приемлемыхпульсаций токаНри самопроизвольном открытии тиристора 3 в интервале й -, при указанной в скобках полярности конденсатора, принудительную коммутациютиристоров 3, 4 осуществляют снятиемотпирающих импульсов со всех тиристоров, При этом выходной преобразователь отключает цепь нагрузкии конденсатор 2 разряжается на промежуточный Фильтр, В момент прохождения тока 1 через нуль к тиристорам 3, 4 прикладывается обратное напряжение, образованное разностью напряжений конденсаторов 17 и 2, После восстановления запирающих свойствтиристоров 3, 4 цапряжение на конденсаторе 17 снижают путем его разрядана нагрузку через выходной преобразователь. Для ограничения глубины раэразряда конденсатора 2 величину емкости конденсатора 17 принимают внесколько раз меньше емкости конденсатора 2, При этом ограничивается интенсивность переходного процесса вовходном фильтре и источнике питания.При самопроичвольном открываниитиристора 18 в интервале открытогосостояния тиристора 19 снимают импульсы со всех тиристоров устройства,при этом входной преобразователь отключает источник питания, а восстацовление запирающих свойств тццц торов 18, 19 происходит посл ра ряда конденсатора 17 на нагрузку,формула изобретения1 Способ регулирования выходногонапряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, состоящий в частотно-токовомотборе энергии от источника питания.путем регулирования периода следования импульсов тока, о т л и ч а ющ м й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, осуществляютдополнительное регулирование входцого напряжения, которое предварительно преобразуют в промежуточное напряжение постоянного тока посредством ш-фазного преобразования, полученное напряжение Фиксируют на уровне, кратном величине ш, при которомисключаются паузы между импульсамифазных токов, причем разность уровней промежуточного и выходного напряжений принимают минимальной,2, Устройство для регулированиявыходного напряжения тиристорногопреобразователя постоянного напряжения в постоянное, содержащее входной ЕС-фильтр и тиристорно-конденсаторный преобразователь напряжения,к выходу которого подключен выходнойфильтр, о т л и ч а ю щ е е с я тем,чтос целью расширения диапазона регулирования, повьшения надежности иулучшения массогабаритцых показателей,между входным фильтром и входом укаэанного основного тиристорно-конденсаторного преобразователя включен дополнительно введенный тиристорно-, конденсаторцьш преобразователь с промежуточным ЕС-фильтром ца выходе,1 . 1 5284 Фиг Составитель Т,ЛобровольскисРедактор Л,1 о 1 ннщч Техред И,Моргентал Корректорчропп Заказ 6288/5 Тираж б 48 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям11335, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ СС роизводстэенно-нздатеньский комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагарн нГа ина 10