Вентильный преобразователь

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 01 25/ 3 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ О МУ СВИДЕТЕЛ У К АВТ техничедштейн,тройство , Таллин,образовадля электа. - М.: ТЕЛЬ обеспеченагрузки элемента дниковых ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(71) Челябинский государственныйский университет(56) 1. Комплектное тиристорное уссерии КТУ. - Каталог ОКП 3416311978.2. Резинский С.Р, и др, Претель на тиристорных блоках БВПроприводов постоянного токЭнергоатомиздат, 1983, - . 96 с.(57) Область использования: для ния заданного распределения между параллельными силовыми ми многоамперных полупрово Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для обеспечения заданного распределения нагрузки между параллельными силовыми элементами многоамперных полупроводниковых преобразователей.Целью настоящего изобретения является увеличение мощности преобразователя . путем выравнивания нагрузки между,параллельными модулями.На фиг.1 изображена конструкция вентильного преобразователя, фронтальный вид; на фиг.2-то же, вид сбоку; на фиг.3- вариант конструкции токоподводящих шин.Вентильный преобразователь (фиг,1 и 2) содержитпараллельно включенные модули 1-5, сборные шины переменного тока 6, сборпреобразователей, Вентильный преобразователь содержит параллельновключенные модули, сборными шины переменного тока, сборные шины постоянного тока и токоподводящие шины переменного тока; Модули имеют вводы переменного тока и вводы постоянного тока, расположенные с противоположных сторон модулей. С помощью вводов модули подключаются к .сборным шинам постоянного и переменного тока, .объединяясь на параллельную работу. На сборных шинах имеются точки токопорвода, в которых осуществляется подвод тока с помощью токоподводящих шин переменного тока, которыерасположены вдоль сборных шин переменного тока одноименных фаз, причем так, что расстояние между токоподводящими шинами и сборными шинами увеличивается по мере удаления от точек токоподвода. 1 з,п. ф-лы, 3 ил, 1 табл,ные шины постоянного тока 7 и токоподводящие шины переменного тока 8.Модули 1 - 5, представляющие собой шкафы с трехфазной мостовой схемой включения силовых полупроводниковых элементов (фиг.2), имеют вводы переменного тока 9 и вводы постоянного тока 10 расположенные с противоположных сторон модулей 1-5. С помощью этих вводов 9 и 10 модули 1 - 5 подключаются к сборным шинам постоянного 7 и переменного 6 тока, объединяясь таким образом, на параллельную работу. На сборных шинах переменного тока б имеются точки токоподвода 11, в которых осуществляется подвод тока к сборным шинам б с помощью токоподводящих шин переменного тока 8, Токоподводящие шины переменного тока 8расположены вдоль сбооных шин переменного тока б Одноименных фаз,Во время работы преобразователя активные сопротивления и индуктивности участников сборных шин между точками подключенияк ним модулей вызывают небаланс токов между параллельно включенными модулями. Дляпреобразователя, конструкция котброго представлена на Фиг.1 и 2 и в котором нет токоподводящих шин, медные сборные шиныпеременного тока имеот сечение 1920 ммкаждая и удалены друг от друга на расстояние 210. мм, а медные сборные шины постоянного тока имвот сечение 2400 мм, пятьвентильных модулей подключены к сборным шинам с шагам бОО мм, выполненырасчеты небаланса токовмежду параллельными модулями. Результаты расчетов сведены в табл,1. В табл,1 плечи трехфазногомоста, обозначенные на фиг.2 римскимицифрами 1, И,У, названы группами и обозначены арабскими цифрами, а вентильныемодули названы ветвями.Из табл,3 следует, что в случае Отсутствия токоподводящих шин переменного токанебаланс токов во всех плечах преобразователя составляет существенну.о величину ( доЗб,24 в четвертом плече пятого модуля).При этом, следует подчеркнуть, наиболеезагруженным является пятый модуль пятыеветви ка,кдой группы параллельных вентилей), а наименее загруженным - первый модуль.Для выравнивания нагрузок параллельных модулей токопОдводящие шины переменного тока, расположены вдоль сборныхшин переменного тока Одноименных Фаз.При этом за счет взаимных индуктивностеймежду токоподводящими шинами и сборными шинами на у цастках сборных шин появляются ЭДС вэаимоиндукции, направленныенавстречу текам небаланса. Величины этихЭДС определяются коэффициентом взаимной индуктивности, а значит расстоянием имежду шинами ввода и сборными шинами.Меняя величину Ь можно добиться требуемой компенсации небаланса токов,Для рассматриваемой конструкции преобразователя проведены расчеты по определению величин Ь для каждой фазы,обеспечивающих минимальный небаланстоков, Расчеты показали табл.2)что минимальный небаланс токов 8,40 получаетсяпри величине Ь для фазы А 155 мм, для ФазыВ 49 Мм и для Фазы С 47 мм, Указанныевеличины Ьявля 1 отся оптимальными. Увеличение их приведет к перегрузке пятого модуля, уменьшение - к перегрузке первогомодуля. При изменении параметров конструкции преобразователя - сечения сборных шин, расстояние между ними, расстояния между точками подключения модулей к сборным шинам - оптимальные величины Ь могут измениться.5 Для более полной компенсации небаланса токов следует уменьшить компенсирующую ЗДС на участке между точками подключения к сборным шинам переменнО- го тока первого и второго модулей. Для это го необходимо увеличить расстояние междутокоподводящими шинами и сборными шинами на этом участке. Если этого недоста,точно, следует подобрать требуемое расстояние на других участках, переходя от 15 линейной формы токоподводящих шин кступенчатой фиг.З). Изменяя определенным образом величины а, Ь, с и б (фиг.З) для каждой фазы можно добиться требуемой компенсации небаланса токов, Так, напри мер, при заданных в табл.4 величинах а, Ь,с и О небаланс токов в предлагаемом преобразователе не превысит 40/, (табл.З).Анализ влияния токоподводящих шинпеременного тока на компенсацию небалан са токов показывает, а расчет подтверждает,что соотношение между величинами а, Ь, с и бфиг,З) должно быть следующим: аЬс б, т.е. преобразователь должен быть выполнен с увеличивающимся па мере удаления от ЗО точек токоподвода расстоянием между токоподводящими шинами и сборными шиками переменного тока. При этом для упрошения токоподводящие шины могут иметь линейную Форму и находиться под З 5 определенным углом к сборным шинам.Угол наклона можно определить либо опытным, либо расчетным путем.При разработке систем охлаждения полупроводниковых преобразователей не 40 всегда удается обеспечить равную эффективность охлаждения силовых элементов.Так, например, при последовательной подаче хладагента к силовым элементам в худших условиях будет работать последний 45 элемент в последовательной цепочке. Поэтому, чтобы его температура не превысила температуры других элементов необходимо снизить его нагрузку.Предлагаемое изобретение позволяет в 50 ряде преобразователей распределить нагрузку между силовыми элементами в соответствии с эффективностью их охлаждения с тем, чтобы выровнять температуры силовых элементов и таким образом, получить 55 наибольшую мощность преобразователя.Формула изобретения 1, Вентильный преобразователь, содержащий параллельно. включенные модули, в которых вводы переменного тока и вводы,блиц 1906080 350 130 130 30 30 постоянного тока выполнены с противоположных сторон модулей, сборные шины переменного тока и сборные шины постоянного тока, объединяющие модули на параллельную работу и содержащие точки токовода, в которых выполнен подвод. тока;: сборным шинам, токоподводящие шины переменного тока, которые подключены к сборным шинам переменного тока в точках токоподвода, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения мощности преобразователя путем выравнивания нагрузки между параллельными модулями, токоподводящие шины переменного тока расположены вдоль сборных шин переменного тока одноименных фаз в на правлении наименее загруженных модулей.2. Преобразователь по п.1. о т л и ч а ющ и й с я тем, что он выполнен с увеличивающимся по мерв удаления от точек токоподвода расстоянием между токоподводящими 10 шинами и сборными шинами переменноготока.Ъ1820426 ДгР Составитель Р,ГайсаровТехред М.Моргентал ректор М,Самборска еда ктор водстввнно-из льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 2033 Тираж Подписное ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5