Преобразователь переменного тока

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоцкалыстнческиаРеспублик 11;7363 О 2 ОТ;д Залы;,;,(61) Дополнительное к авт. свнд-ву453778(5)Ч, Кл. Н 02 М 7/12 Гооударстввнный комнтет до делам нэобретеннй н отнрытнй(72) Авторы изобретения Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханикФпри Томском институте автоматизированных систем управленияи радиоэлектроники(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 15 Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям переменного тока в постоянный с искусственной коммутацией, и может быть использовано, например, в регулируемом электроприводе постоянного тока или в качестве тиристорного источника реактивной мощности.Известен преобразователь переменного тока, состоящий из группы силовых тиристоров, катоды которых соединены в общую точку для подключения нагрузки, диодной группы, катоды которой соединены с одной обкладкой конденсатора фильтра, другая обкладка которого через разделительный диод соединена с катодами силовых тиристоров; группы коммутирующих тиристоров, катоды которых соединены с точкой соединения конденсатора фильтра и разделительного диода коммуккрукщего уввв ЦТакое построение силовой схемы преобразователя позволяет ограничить перенапряжения при широком диапазоне регупирования выпрямленного напряжения, уменьшить относительную мощность устройства ограничения перенапряжения.Низкая эксплуаташюнная надежность работы преобразователя обусловлена срывами работы чри глубоком регулировании вь 1 прямленного напряжения. Формирование второго этапа коммутации тока в фазах преобразователя начинается при переходе тока выключаемойфазы в цепь конденсатора фильтра и разделительного дисьда, При этом ток включаемой фазы должен перейти из пепи коммутирущцего тиристора в цепь включаемого силового тиристора, При малых токах нагрузки не происходит четкого перехода тока из цепи коммутирующего тиристора в цепь синфазного с ним силового тиристора, что объясняется различием параметров тиристоров, наличием индуктивностей ошиновки силовых тиристоров индуктивностями анодных делителей при включении сидо вых тиристоров параллельно. Это приводит к тому что ток, протекающий на пер 736302510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вом этапе коммутации через коммутирующий тиристор и являющийся током включаемой фазы, продолжает оставаться вцепи этою тиристора и на внекоммутационном интервале. Такой режим недопустим, так как при последующей коммутации через открытый коммутирующий тиристор к нагрузке прикладывается сумманапряжений конденсатора фильтра и напряжения питающей сети, что приводит кперенапряжениям на нагрузке, После окончания коммутации ток очередной выключаемой фазы не прерывается, а продолжает протекать через коммутирующий тиристор и разделительный диод, преобразователь становится неуправляемым.Для устранения этого и исключенияаВарийных режимов завышают установленную мощность коммутирующих тиристоров и включают в цепь разделительногодиода резистор с цельюувеличения падения напряжения в цепи разделительногодиода и ускорения процесса переключения тока из цепи коммутирующего тиристора в цепь силового тиристора. Однакоэто приводит к ухудшению стоимостныхи энергетических показателей преобразователя и не всегда гарантирует надежность работы преобразователя.Целью дополнительного изобретенияявляется повышение эксплуатационной надежности преобразователя в работе приглубоком регулировании выпрямленногонапряжения,Это достигается тем, что в преобразователь переменного тока вводитс:я импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь раздели тельного диода, а вторичная обмотка через другой диод включена параллельноконденсатору фильтра,При этом обмотки включены так, чтобыпри протекании тока в пепи разделительного диода э,д.с., наводимая на вторичной обмотке трансформатора, бь,ла направлена встречно напряжению конденс аторвфильтра.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временныедиаГраммы, поясняющие процессы коммутации в фазах преобразователя без учетапроцессов, происходящих в коммутирующем узле. Устройство содержит группу силовых тиристоров 1-3, катоды которых соединены в общую точку, группу диодов 4-6 катоды которых объединены, конденсатор фильтра 7, одна обкладка которого подключена к катодам диодной группы, а другая - к точке соединения анода разделительного диода 8 и катодам группы коммутирующих тиристоров 9-11,Коммутирующий узел, состоящий из конденсатора 12, дросселей 13, 14, обратного диода 15, тиристора 16, включен между катодами диодов 4-6 и катодами силовых тиристоров 1 - 3. Первичная обмотка импульсного трансформатора 17 включена между катодом разделительного диода 8 и катодами силовых тиристоров 1-3. Вторичная обмотка импульсного трансформатора 17 включена параллельно конденсатору фильтра 7 через диод 18. Нагрузка 19 включена между общей точкой катодов силовых тиристоров и "нулем питающей сети.Устройство работает следующим образом. При подаче питаюцего напряжения кон -денсатор фильтра 7 заряжается черездиодную группу 4-6, диод 8, первичнуюобмотку трансформатора 17 и нагрузку1 9, Одновременно конденсатор 1 2 узлаискусственной коммутации заряжаетс ячерез пиопнуюгруппу 4-6, дроссель 13и нагрузку 19,На фиг. 1 первоначальная полярностьконденсаторов показана знаками плюс и минус.Допустим проводит силовой тиристор 3. Для искусственной коммутации тока из силоього тиристора 3 в силовой тиристор 1 включают коммутирующий тиристор 9, тиристор 16 коммутирующего узла, подают импульс управления на силовой тиристор 1, При этом конденсатор фильтра 7 оказывается включеннь 1 м между коммутируемыми фазами, вследствие чего ток из проводящей фазы переходит в очередную фазу. Ток тиристора 3 уменьшается, а ток коммутирующего тиристора 9 увеличивается, при эгом конденсатор фильтра 7 заряжается током включаемой фазы. Одновременно через тиристор 16 узла искусственной коммутации происходит перэзаряд коммутирующего конденсатора 12 через дроссель 13. Через полпериода соб - ственных колебаний коммутирующею контура начинается обрагный перезаряд конденсатора 12, в результате чего тиристор 16 запирается, при этом одновременно с тиристором 16 запирается силовой тиристор 3, а протекающий через него ток начинает протекать через диод 6После окончания обратного перезаряда конденсатора 12 диод 15 запирается иток нагрузки переходит в цепь конденса 736302 бтора 12, дозаряжая его. Как только сравняются напряжения на конденсаторах 7, 12, ток выключаемой фазы переходит в цепь конденсатора фильтра 7 и протекает через диод 8, первичную обмотку импульс; ного трансформатора 17 и нагрузку 19. При протекании тока через первичную обмотку импульсного трансформатора 17 на вторичной обмотке наводится э,д.с., которая открывает диод 18 и на первичной обмотке трансформатора появляется напряжение, определяемое напряжением на конденсаторе фильтра 7 и коэффициентом трансформации импульсного трансфор матора 17.Ток из коммутирующего тиристора 9 переходит в силовой тиристор 1, при этом напряжение на первичной обмотке импульсного трансформатора 17 способствует быстрому переводу тока включаемой фазы из цепи коммутирующего тиристора 9. Процесс коммутации заканчивается после спадания тока выключаемой фазы, протекдющего через диод 6, конденсаторфильтра 7, диод 8 и нагрузку 19 до нуля,Использование изобретения позволяетповысить эксплуатационную надежность5 преобразоватдпя путем устранения режимов неполнойуправляемостипреобразователя при глубоком регулировании выпрямленного напряжения,10Формула изобретенияПреобразователь переменного тока поавт, саид. % 453778, о т и и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности, в него введен импульсный 15 трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разделительногодиода, а вторичная обмотка включена через другой диод параллельно конденсаторуфильтра.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРо 453778, кл, Н 02 М 7/12, 1974.оставитель Г. Мыпыхред А. Шепанскаяираж 783ударстаенного комм изобретений иосквар Ж, Ра одная Подписноеитета СССРрнтийская наб, д Отк у 1 Д НИИПИ Гос по дела3035, М ректсо Т. Скворцова