Трехфазный вентильный преобразователь

Саюз Сееетскнк Сецнаинстнческнк РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬС ельное к авт. св 61) Лополн 22) Заявле 2.09.69 (21) 1360150/24-0 осударственный комитет и открытий(45) Лата А.Дубровин, В.Г.Давыдов, В,М.Богданов и В.Г.Кондра Авторы зобретения Специальное проектное конструктсрско-технологическобюро Всесоюзного электротехнического институтаим. В.И.Ленина 71) Заявитель 4) ТРЕХФАЗНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ к средства вентилей в инения реактои между двумя и анодной групо вентиля прореактора, а ля - по другой твуютнапИэвесте преобразов ную группу точных реа дая Фазова с двумя об включенн последоват три цепочк трехФазную подключеназом, погасающий вентиль алый ток в конце коммуне времени перемагннчиа, и, следовЪтельно, предоставляется время ю плазмы перед приложебратного напряжения. ВеТаким обрбудет иметьтации в течевания реактоэтому вентилюн деионизацн м скачка аие Изобретение относится м улучшения режимов работыпреобразователях.В преобразователях вероятность обратных .зажиганий увеличивается с5 ростом скорости нарастания обратного напряжения и скорости спада тока вентиля к моменту погасания, При работе вентиля важно, чтобы при его погасании происходила достаточная деионизация плазмы в конце коммутации. Если ток в погасающем вентиле т.падает очень быстро, то плазма будет Относительно сильно иониэирована в момент погасания, т.е. в момент скачко 15 образного приложения к вентилю обратного напряжения, и может возникнуть обратное зажигание н трехфазный вентильныйМатель, содержащий вентиль,три насыщающихся двухобмоктора и трансформатор, кажя обмотка которого образуетмотками разных реакторов,ыми между сОбОй встречно,ельную цепочку,при этом всеи соединены между собой всистему, к выводам которойвентильная группа. При такой схеме соедров в момент коммутацивентилями в катодной илпе моста ток погасающегтекает по одной обмоткеток эажигающегося вентиобмотке этого же реактора.Таким образом,в реакторе дейс две магнитодвижущие силы (МДС), равленные встречно между собой.Число витков обмоток реактора подобрано таким образом, что в конце коммутации МДС второй обмотки становится больше МДС первой обмотки.Реактор начинает перемагничиваться, и ЭДС самоиндукции, возникающая во время перемагничивания реактора, препятствует дальнейшему уменьшению тока погасающего вентиля. Происходит затяжка горения этого вентиля при малом токе, имеющем величину порядка нескольких процентов от полного тока.роятйость обратного зажигания значительно уменьшается.Однако в описанной схеме обмоткикаждОго реактора необходимо изолировать друг от друга на полное линейное напряжение трансформатора.Цель изобретения - снижение клас са изоляции обмотЬк насыщающихсяреакторов.Это достигается тем, что указанная трехфазная система образована соединением между собой крайних выво-, 10 дов обмоток реакторов.При соединении этих цепочек в звезду вентильная группа подключена к несоединенным с реакторами выводам фазных обмоток трансформатора. При соединении цепочек в треугольник, вершины которого образованы одноименными выводами двух обмоток каждого из реакторов, вентильнаягруппа подключена к вершинам треугольника.3)На фиг1 изображен предлагаемыйпреобразователь, цепочки из обмоток трансформатора и обмоток реакторовсоединены в звезду; на Фиг.2 - то же, цепочки соединены в треугольник;на фиг.З - кривые токов, протекающихв Фазах, и рабочих токов вентилей.Из обмоток 1-б трех насыщающихсядвухобмоточных реакторов и Фазныхобмоток трансформатора 7 образованытри последовательные цепочки (Фаза 3) А - обмотки 1 и 6, фаза В - обмотки 3 и 2, Фаза С - обмотки 5 и 4), соединенные в трехфазную систему крайними выводами обмоток реакторов. Квыходу вентильного моста преобразователя на вентилях 8-13 подключенанагрузка 14.Работа устройства, изображенногона фиг.1, описывается на примеререактора, образованного обмотками 1 40и 2, с момента времени, когда горятвентили 8 и 13. В зто время ток 3протекает по цепи; - фаза А трансформатора 7 - вентиль 8 - нагрузка 14вентил 13 - фаза С - обмотка 5обмотка 4 - обмотка б - обмотка 1фаза А.Этим током сердечник реактора,образованного обмотками 1 и 2, насыщен в прямом направлении по отношению к току вентиля 8. В период коммутации тока с вентиля 8 на вентильпо обмотке 2 протекает ток)9 вентиля 9, создающий МДС, противоположнонаправленную с МДС, созданной токомЗЗ, протекающим по обмотке 1 Такимобразом, в сердечнике реактора, образованного обмотками 1 и 2, в моменткоммутации вентилей 8 и 9 действуютдва магнитных потока, направленныхвстречно. 60В конце коммутации МДС обмотки1 и 2 будут равны и скомпенсируют .друг друга.При дальнейшем уменьшении токаМ в обмотке 1 МДС, созданная обмоткой 65 2, становится больше МДС обмотки 1,и результирующая МДС в реакторе,образованном обмотками 1 и 2, приниЧает отрицательное значение. Начи"ается процесс перемагничивания сердечника реактора. Во время перемагничивания ЭдС самоиндукции РеактоРапрепятствует уменьшению тока погасающего вентиля 8. Происходит затяжкагорения вентиля 8 при токе, величинойпорядка нескольких процентов от главного тока. После погасания вентиля 8реактор, образованный обмотками 1 и2, насыщается током вентиля 9,протекающим по обмотке 2. Таким образом,реактор, образованный обмотками 1 и2, подготавливается к зажиганию вентиля 11, так как сердечник реакторанамагничен в направлении, совпадающем с током этого вентиля,В конце коммутации тока с вентиля11 на вентиль 12 МДС, созданная токомвентиля 12, в обмотке 2 становитсябольше МДС обмотки 1, по которой протекает ток вентиля,11. Начинаетсяпроцесс повтОрного перемагничиванияреактора, что приводит к затяжке горения погасающего вентиля 11. Послепогасания вентиля 11 сердечник реактора насыщается током вентиля 12в направлении, совпадающем с токомвентиля 8. Таким образом, с помощьюреактора, образованного обмотками1 и 2, осуществляется затяжка горения вентилей 8 и 11 к моменту ихпогасания, в то же время на процессзажигания этих вентилей реактор практически не влияет.Аналогично работают реакторы, образованные .обмотками 3 и 4; 5 и б, создающие затяжку горения соответственно в вентилях 9 и 12; 10 и 13. Отношение числа витков обмоток 2,4 и бк числу витков обмоток 1,3 и 5 выбирается таким, чтобы перемагничиваниесердечника реактора начиналось вкОнце коммутации,Работа схемы, изображенной на фиг.2, описывается с момента начала коммутации тока с вентиля 8 на вентиль 9 (1 на фиг.З) на примере реактора, образованного обмотками 1 и .4.В этот момеит фазные токи(, и с (см. Фиг. 3), разность которых определяет рабочий ток вентиля 8), протекая по обмоткам, создают МДС одного знака, например положительного. В результате реактор, образованный обмотками 1 и 4, насыщается.В середине периода коммутации тока с вентиля 8 на вентиль 9 (1 на фиг.З ) Фазный токА становится равным нулю, в сердечнике реактора,образованного обмотками 1 и 4, действует один.магнитный поток, созданный током ьС . Пройдя через нуль, фаэный ток 1 д меняет знак на обратный, т.е, принимает такое же направление, чтои ток ( С , а так как обмотки 1 и 4соединены встречно, то в сердечникереактора находятся магнитные потоки,направленные встречно. В определенныймомент времени МДС обмоток 1 и 4этого реактора будут равны и скомпенсируют друг друга.При дальнейшем уменьшении Фазноготока (,с МДС созданная токомстановится больше МДС обмотки 4, поэтому результирующая ИДС в реакторе,образованном обмотками 1 и 4; принимает отрицательное значение. В момент 1начинается процесс перемагничивайия реактора, образованного обмотками 1 и 4,и ЭдС самоиндукции,вознИкающая в нем, препятствует дальнейшему уменьшению тока погасающего вен- )8тиля 8. Таким образом, происходитзатяжка горения вентиля 8 при токе,составляющем несколько процентов отглавного тока.После погасания вентиля 8 реактор, 20образованный обмотками 1 и 4, насыщается и подготавливается к зажиганию. вентиля 11, так как он к этому,моменту перемагничен в направлении,совпадающем с направлением тока вентиля 11. В середине периода коммутации (1 на фиг. 3) тока с вентиля 11на вентиль 12 Фазный ток (, сновапроходит через нуль и принимает такоеже направление, какое он имел до момента коммутации тока с вентиля 8 навентиль 9. А сердечнике реактора,образованного обмотками 1 и 4, начинают действовать два магнитных потока направленных встречно, при этомЛ 5результирующая МдС уменьшается. Вопределенный момент времени (1 нафиг, 3) коммутации тока с вентиля 11на вентиль 12 МДС обмотки 1 становится равной,а затем и больше ИДС обмотки 4 от фаэного тока, тем самьщ41реэультирукщая МДС в реакторе, образованном обмотками 1 и 4, принимаетположительное значение, и начинаетсяпроцесс повторного перемагничиванияданного реактора. Таким образом, происходит эЪтяжка горения теперь уже вентиля 11. и одновременно реактор, образованный обмотками 1 и 4 подготавливается к зажиганию вентиля 8. Аналогичные процессы по затяжке горения при малом токе создаются в реакторах,обра" эованных обмотками 3 и б, 5 и 2, соответствующими Фаэными токамииИКаждый реактор создает затяжку горения последовательно в двух вентилях: реактор, образованный обмотка-, ми 1 и 4, в вентилях 8 и 11, реактор, образованный обмотками 3 и 6 в вентилях 9 и 12; реактор образованный обмотками 5 и 2, в вентилях 1 и 13. формула изобретения1. Трехфазный вентильный преобразователь, содержащий вентильную группу, три насыщающихся двухобмоточных реактора и трансформатор, каждая Фазовая обмотка которого образует с двумя обмотками разных реакторов, включеннымк между собой встречно, последовательную цепочку, причем все три цепочки соединены между собой в трехфазную систему, к выводам которой подключена вентильная группа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения класса изоляции обмоток насышающихся реакторов, указанная трехфазная система образована соединением между собой краЙних выводов обмоток реакторов.2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, указанные цепочки соединены в звезду, а вентильная группа подключена к несоединенным с реакторами выводам фазных обмоток трансформатора.З.Преобразователь по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанные цепочки соединены в треугольник, вершины которого образованы одноименными выводаьк двух обмоток каждого из реакторов, а вентильная группа подключена к вершинам треугольника.