Выпрямительно-инверторный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) И 1 6531 1)5 Н М ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТВ ии нол олупроводА. Кучумановиче Б,К, и И. (53) ектровоз пре сп ПРЕ лектровано нтаве втеля для ей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Научно-исследовательспроектно-конструкторский игический институт силовойниковой техники(57) Изобретение относится к технике и может быть использ железнодорожном подвижном со качестве главного преобразов питания силовых тяговых двиг электровозов. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство состоит из сипового трансФорматора 1, вторичная обмотка выполнена секционированной и соединена с входом переменного тока многосекционного выпрямитель- ного моста 2. К внешним выводам вторичной обмотки трансФорматора подключена цепь из конденсатора 4 и тиристорного ключа 5, вход управления которого через генератор 10 импульсов и транзисторный ключ 9 соединен с выходом блока логикч И 8. Входы блока логики соединены с выходами нуль-органа 7 и датчиков постоянного 11 и .переменного 12 напряжений блока пи- а тания Вход нуль-органа 7 через датчик б напряжения соединен с тиристорным ключом 5. Указанное выполнение устройства обеспечивает безударное С включение тиристорного ключа на заряженный компенсируюций конденсатор 4, Б что повышает надежность работы устройства как в нормальном, так и в аварий- ав ном режимах. 2 ил,СЛИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано на железнодорожном годвнжном составе в качестве главного преобразователя для питания силовых тяговых двигателей электровозов.Цель изобретения - повышение надежности.Иа фиг. 1 представлена функциональ ная схема выпрямительно-инверторного преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы напряжений.Выпрямительно-инверторный преобразователь состоит из силового транс форматора 1 с и секциями вторичнои обмотки, выводы которых подключены к входам переменного тока.многосекционного выпрямительного моста 2, к выходам постоянного тока 20 которого подключена нагрузка 3, К внешним выводам секционированной вторичной обмотки силового трансформатора 1 подключена цепь из последовательно соединенных компенсирующего 25 конденсатора 4 и тиристорного ключа 5, представля 1 ощего собой группувстречно-параллельно соединенных тиристоров. К тиристорному ключу 5 подключен своим входом датчик 6 напря- щ жения тиристорного ключа, а своим выходом - к. входу нуль-органа 7, выход которого подключен к Одному из входов блока логики И 8, выход которого подключен к входу транзисторно 35 го ключа 9, выход которого подключен к входу генератора 10 импульсов, выходом подключенного к входу управления тиристорного ключа 5, к двум другим входам блока логики И 8 подключены выходы датчиков постоянного 11 и переменного 12 напряжений блока питания.Выпрямительно - чнверторный преобразователь работает следующим образом.В качестве основных э 1 ементов пре-" образователя использу 1 отся силовой трансформатор 1, число секций вторичной обмотки которого зависит от выбранной схемы выпря 1 леь 1 я, многосекционньпх (или односекц 11 онпый мОст Грс" ца) выпрямительный мост 2, схема которого может быть различной и определяется числом зон регулирования выходного напряжения и нагрузка 3, в5 качесТве которой используется тяговый двигатель и сглаживающий реактор электровоза. Для компенсации реактивной мощности, потребляемой из контактной сети, на вход выпрямительного моста 2подключен компенсирующий конденсатор4, для включения и отключения которого последовательно с ним подключентиристорный ключ 5, представляющийсобой грутпу встречно-параллельно соединенных тиристоров.Для нормальной безаварийной работыпреобразователя необходимо, чтобытиристорный ключ 5 включался только вмомент равенства мгновенных значенийнапряжений на внешних выводах вторичной обмотки силового трансформатора 1и компенсирующем конденсаторе 4,В предлагаемом преобразователе нетнеобходимости в высоковольтных датчиках слежения за этими напряжениями,узле сравнения этих напряжений, блокегальванической развязки и т.д.Датчик 6 напряжения тиристорногоключа контролирует напряжение на тиристорном ключе 5 и передает сигнал нануль-орган 7, который вырабатываетим 11 ульс з момент, когда напряжение натиристорном ключе 5 равно нулю что7соответствует моменту равенства мгновенных значений напряжений на внешнихвыводах вторичной обмотки силовоготрансформатора 1 и компенсирующегоконденсатора 4,В интервале 0 - 1:(фиг. 2) на вторичной обмотке силового трансформатора 1 присутствует напряжение (Б), на компенсирующем конденсаторе 4 напряжение Щ) равно нулю, так как не включен тиристорный ключ 5, к которому приложено все напряжение (У ) втоб ричной обмотки силового трансформатора 1. В произвольный момент временииз кабины машиниста включается схема, датчики постоянного 11 и переменного 12 напряжений блока литания выдают сигналь о наличии установившихся значений напряжений блока питания (Б и О ) на соответствующие входы блока логики И 8. В момент С, когда Б - =- О, нуль-орган 7 выдает импульс Б 7 на третий вход блока логики И 8, который срабатывает и выдает разрешение на транзисторный ключ 9, который включает генератор 10 импульсов, включающий тиристорный ключ 5В процессе движения электровоза может произойти кратковременн 1 й отрыв антографа от контактного провода с последующим его касанием, Догу"тки,в произвольный момент С , соответствующий по фазе амплитудйому значению напряжения 01 вторичной обмотки силового трансформатора 1, произошел отрыв пантографа от контактного про 5 вода, В этот моменткомпенсирующий конденсатор 4 заряжен до амплитудного значения Б 4. = Б , которое прикладывается к закрывающемуся в этот момент 10 тиристорному ключу 5 (У ), так как датчики постоянного 11 и переменного 12 напряжений блока питания вьщают запрет на входы блока логики И 8 (У и У ), сигнал с которого по цепи: транзисторный ключ 8 - генератор 10 импульсов, прекращает подачу импульсов на вход управления тиристорного ключа 5,В произвольный момент 1 пантограф 20 электровоза вновь касается контактного провода. К этому моменту компенсирующий конденсатор 4 из"за утечек разряжается незначительно, в результате напряжение на тиристорном ключе 25 5 (0) после момента , изменяется от нуля до двойного амплитудного значения напряжения вторичной обмотки силового трансформатора 1.По мере медленного разряда компен- З 0 сирующего конденсатора 4 кривая напряжения на тиристорном ключе 5 (1-) пересекает нулевой уровень (момент й.), нуль-орган 7 выдает импульс на вход блока логики И 8 Однако тирис 35 торный ключ 5 в моментне включается, так как датчики постоянного 11 и переменного 12 напряжений блока питания выдают сигналы на входы блока логики И 8 о наличии установившихся 40 значений напряжений блока питания лишь в момент С. Эта информация очень важна дня формирования полноценных по амплитуде импульсов управления тиристорным ключом 5 и имеет большое 45 значение при групповом включении тиристоров.В момент 11 кривая напряжения на тиристорном ключе 5 (Б ) снова пере секает нулевой уровень, нуль-орган 7 выдает импульс на третий вход блока логики И 8, который срабатывает и.вьщает разрешение по цепи: транзисторный ключ 9 - генератор 10 импульсов, на открытие тиристорного ключа 5. Таким образом, обеспечивается б:. - ударное включение тиристорного ключа 5 на заряженный компенсирующий конденсатор 4,Применение предлагаемого выпряги- тельно-инверторного преобразователя в магистральных электровозах позволяет обеспечить надежность работы тиристорного ключа и преобразователя в целом как в нормальном, так и в аварийном (обрыв и повторное касание пантаграфа электровоза контактного провоца) режимах.Формула изобретенияВыпрямительно-иннерторный преобразователь, содержащш силовой трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения питающей сети, а вторичная выполнена с п-секциями, соединенньпчи с входом переменного тока много- секционного выпрямительного моста, выход постоянного тока которого соединен с выходными выводами для подключения нагрузки, а также цепь из последовательно соединенных компенсирующего конденсатора и тиристорного ключа, подключенную к внешним выводам секционированной вторичной обмотки силового трансформатора, и систему управления тиристорным ключом с блоком питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него додолнительно введены датчик напряжения тиристорного ключа, нуль-орган, блок логики И, транзисторный ключ, генератор импульсов, а также датчики постоянного и переменного напряжений блока питания, причем датчик напряжения тиристорного ключа подключен входом к тиристорному ключу, а выходом в к вхо нуль-органа выход которого соединен с одним из входов блока логики И, выходом соединенного с входом транзисторного кгпоча, выход которого подключен к входу генератора импульсов, выходом соединенного с входом управления тиристорного ключа, а и двум другим входам блока логики И подключены выходы датчиков соответственно постоянного и переменного напряжений блока питания..2 Составитель Т. Добровольскиседактор Л.Пчолинская Техред Л,Олийнык Корректор М.Самборская Подпис и ГКНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород гарина, 101 Заказ 1778 ТиражВНИИПИ Государственного коми113035, Иос ета по изоб а, И, Ра тениям и открытиямская наб., д. 4/5