Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное

, 164432 1)5 Н 02 М 7/12, В 60 1 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР и:385770, кл, В 601 9/12, 1973.(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования,преимущественно, на электроподвижном составе железных дорог переменного тока. Цель изобретения - упрощение и повыаение надежности. Благодаря использованию в регулируемом преобразователе двух одиночных вентильных плеч 4, 5, подключенных анодами к началу и концу первой секционированной вторичной обмотки трансформатора 9, а катодами соответственно к концу и началу второй обмотки, а также способу управления, обеспечивающему чередование по полупериодам питающего напряжения подключаемых к нагрузке секций 11 - 14 вторичных обмоток трансформатора, достигается снижение установленной мощности тиристоров и уменьшается количество усилителей-формирователей импульсов. 3 ил, Я10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования, преимущественно, на электроподвижном составе железных дорог переменного тока.Цель изобретения - упрощение и повы-. шение надежности,На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема регулируемого преобразователя; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы его работы, отражающие характер изменения напряжений и токов в различных элементах схемы соответственно в тяговом и инверторном режимах его работы,Регулируемый выпрямитель содержит управляемые вентильные плечи 1 - 8, трансформатор 9 с первичной 10, первой с секциями 11, 12 и второй с секциями 13, 14 и вторичными обмотками, цепь нагрузки 15, состоящую из сглаживающего реактора 16 якоря двигателя постоянного (пульсирующего) тока 17, обмотки возбуждения 18. К обьединенным одноименным электродам анодной группы вентильных плеч 1 - 3 и катодной группы вентильных плеч 4-7 подключена нагрузка 15, Начало, конец и средний вывод первой вторичной обмотки подключены к катодам анодной группы вентильных плеч 1-3, соответствующие выводы второй вторичной обмотки - к анодам 6-8 катодной группы плеч,Одиночные вентильные плечи 4,5 анодами подключены к началу и концу первой обмотки, а катодами соответственно к концу и началу второй обмотки.На фиг.2 и 3 приняты следующие обозначения;О 2 - напряжение вторичных обмоток трансфоратора;т 1 -тв - импульсы тока на вентильных плечах 1-8;Оь, Оинв - напряжение на нагрузке в выпрямительном и инверторном режимах, Цифрами обозначены номера вентильных плеч, согласно фиг,1.Преобразователь в выпрямительном режиме работает следующим образом (см.фиг.2),На первой зоне регулирования при открытии вентильных плеч 2, 4, б (полярность напряжения на вторичных обмотках такова, что под действием приложенного напряжения ток протекает от начала обмоток к концу) в конце полуперида открываются вентильнбе плечо 1, коммутирующее 2 и плечо 8, коммутирующее с б. При смене полярности напряжения на вторичных обмотках трансформатора открытием вентильного плеча 5 запирается плечо 4 и создается буферный контур для протекания тока нагрузки по вентильным плечам 1,5 и 8. Фазовое управление осуществляется вентильным плечом 1. В конце полупериода коммутируют вентильные плечи 6, 7 и 3 с 1, а при смене полярности питающего напряжения коммутируют вентильные плечи 4 с 5. В данном полупериоде буферный контур создается вентильными плечами 3, 4 и б, а фазовое управление осуществляется вентильным плечом 2, Таким образом, на первой зоне регулирования напряжение на нагрузке изменяется плавно от 0 до 0,25 полного, при этом в один полупериод ток нагрузки протекает по секции 12 первой вторичной обмотки, а в другой - по секции 14 второй вторичной обмотки трансформатора. На второй зоне при полном открытии вентильных плеч 2, 4, б и фазовом регулировании плечом 1 к выпрямленному напряжение секции 12 плавно добавляется напряжение секции 11. В другой полупериод при полном открытии вентильных плеч 1, 5, 1 и фазовом регулировании плечом б к напряжению секции 14 добавляется плавно напряжение секции 13, В конце первого полупериода осуществляется коммутация с плеча 6 на 8, в конце другого - с плеча 1 на 3. Таким образом, на второй зоне регулирования напряжение на нагрузке изменяется плавно от 0,25 до 0,5 полного,На третьей зоне регулирования в один полупериод при открытых вентильных плечах 1, 4, б и фазовом управлении плечом 7 к выпрямленному напряжению секций 11, 12 добавляется плавно напряжение секции 13,В конце полупериода коммутирует плечо 8 с 7. при смене полярности питающего напряжения открытием вентильного плеча 5 запирается 4,затем открытием плеча б запирается 8, Фазовое управление осуществляется вентильным плечом 2. Во второй полупериод к выпрямленному напряжению секций 13, 14 плавно добавляется напряжение секции 11. В конце полупериода коммутирует вентильное плечо 3 с 2, Таким образом, на 1 И зоне регулирования напряжения на нагрузке изменяется от 0,5 до 0,75 полного.На четвертой зоне при полностью открытых вентильных плечах 1, 4. 7 и фазовом управлении плечом 8(во второй полупериод соответственно при открытых вентильных плечах 2, 5, 6 и фазовом управлении плечом 3) напряжение на нагрузке изменяется от 0,75 полного значения до полного.Алгоритм работы преобразователя в режиме инвертирования аналогичен режиму выпрямления. Отличие заключается в том, что соответствующие вентильные плечи от1644327 иг стт Стг Стг стс сто стс гтт 1 зона о зонакрыты в основном в непроводящем полупериоде. Формы напряжения инвертора по зонам регулирования с указанием номеров открытых вентильных плеч приведены на фиг,З.Предлагаемый преобразователь достаточно прост при сохранении всех рабочих параметров (диапазон регулирования напряжения, количество зон и т.п.),Упрощение устройства повышает надежность его в работе при использовании вентилей с равноценными показателями наработки на отказ, упрощается обслуживание, снижаются трудозатраты и эксплуатационные расходы. Формула изобретения Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с первичной обмоткой, соединенной с входными выводами для подключения источника питания, и двумя вторичными обмотками, каждая из которых выполнена в виде двух секций, а также объединенные одноименными электродами в анодную и катодную группы управляемые вентильные плечи и блок управления, причем начало, конец и средний вывод первой вторичной обмотки соединены с катодами соответствующих вентильных плеч анодной группы, аналогич ные выводы второй обмотки - с соответствующими анодами катодной группы вентильных плеч, а общие точки соединения одноименных электродов указанных групп вентильных плеч соединены соответствен но с первым и вторым выходными выводамидля подключения цепи нагрузки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него дополнительно введены два одиночных вентильных 15 плеча, которые анодами подключены соот-.ветственно к началу и концу первой вторичной обмотки, а катодами - к аналогичным выводам второй обмотки, причем блок управления выполнен обеспечивающим чере дование подключения секций вторичныхобмоток трансформатора к цепи нагрузки по полупериодам питающего напряжения, а также коммутацию соответствующих вентильных плеч в конце каждого полупериода 25 с переходом на более высокий потенциалвыпрямленного напряжения во всех зонах зонно-фазового регулирования выпрямлен.ного напряжения, кроме последней,