Преобразователь переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик по 980232(23) Приоритет -Опубликовано 07,12,82. Бюллетень Йо й 5Дата опубликования описания 07,12,82 рцМ,рд з Н 02 М 7/12 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийЩУДК 621314. ,27(088,8) В,Н. Мишин и В.В, ЛеоновНаучно-исследовательский институт автоматии электромеханики при Томском институтеавтоматизированных систем управленияи радиоэлектроники ффк,ъ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГОТОКА Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано, например, в регулируемом электроприводе постоянного токаПо основному авт. св. Р 736302 известен преобразователь переменного тока, содержащий группу силовых управляемых вентилей, одни одноименные силовые электроды которых соединены в общую точку, конденсатор Фильтра, одна обкладка которого подключена к неуправляемому выпрямителю и коммутирующий узел с группой коммутирующих тиристоров, причем другая обкладка конденсатора Фильтра через разделительный диод подключена к общей точке силовых управляемых вентилей, а к точке соединения конденсатора фильтра и разделительного диода подключены одни одноименные силовые электроды коммутирующих тиристоров, и введен импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разделительного диода, а вторичная обмотка включена через другой диод параллельно конденсатору фильтра 11 1.Недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность работы преобразователя,вызываемая возникновением срывов работы преобразователя при работе его в динамических режимах.При работе преобразователя в динамических режимах коммутация тока фазы может идти в один этап. Так если преобразователь работает с углами управления, близкими к 1 -2 напряжение на конденсаторе фильтра максимально и равно амплитуде напряжения между коммутируемыми фазами плюс некоторое превышение д О,то при быстром изменении угла управления в сторону увеличения выпрямленного напряжения конденсатор фильтра вступает в работу с напряжением, которое он имел после окончания предыдущей коммутации. Однако для нового угла управления напряжение между коммутируемыми фазами будет меньше, процесс коммутации будет идти более интенсивно и уже на первом этапе ток выключаемой Фазы перейдет во включаемую Фазу полностью. К концу первого этапа ток тиристора вспомогательной группы во включаемой фазе равен току нагрузки. После отключения узла принудительной коммутации ток включаемой фазы начинает протекать через З 0 диод и первичную обмотку импульсноготрансформатора, Под действием напряжения первичной обмотки импульсноготрансформатора ток из тиристоравспомогательной группы начинает переходить в силовой тиристор. Однако,выключение тиристора вспомогательной 5группы не происходит, так как приспадании тока, протекающего черезпервичную обмотку испульсного трансформатора, до тока намагничивания,запирается диод во вторичной обмотке и она отключается от конденсатораФильтра, На первичной обмотке ЭДСменяет знак и под действием этойЭДС ток продолжает протекать черезтиристор вспомогательной группы и 5первичную обмотку импульсного трансформатора. Тиристор вспомогательнойгруппы не выключается и при последующей коммутации через открытый тиристор к нагрузке прикладывается сумманапряжений конденсатора Фильтра впитающей сети, что привоцит к развитию аварийного режима.Цель изобретения - повышениеэксплуатационной надежности преобразователя при его работе в динамических режимах.Указанная цель достигается тем, что в преобразователь дополнительно введен полностью управляемый вентиль,включенный параллельно диоду во вторичной обмотке импульсного трансформатора.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие процессы коммутации тока в фазах преобразователя.Устройство содержит группу силовых тиристоров 1-3, диодную группу 4-6, вспомогательную тиристорную группу 7-9 ( буферный )конденсатор 10 Фильт ра, одна обкладка которого подключена к полюсу диодной группы, другая к полюсу вспомогательной группы, импульсный трансформатор, первичная обмотка 11 которого через диод 12 45 включена между полюсами вспомогательной и силовой тиристорными группами, вторичная обмотка 13 импульсного трансформатора через диод 14 включена параллельно буферному конденсатору 10, полностью управляемый вентиль 15, включенный встречно-параллельно диоду 14, блок 16 управления, узел принудительной коммутации, включенный между полюсами диодной и силовой тиристорной группами, состоящий из коммутирующего конденсатора 17, дросселя 18, тиристора 19 и цепи из последовательно соединенных обратного диода 20 и дросселя 21.Нагрузка 22 включена между полюсами силовой тиристорной группы и "нулем" питающей сети.На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 23 - напряжение и ток буферного конденсатора 10; 24 - ток65 тиристора 3; 25 - ток тиристора 7;26 - ток тиристора 1; 27 - ток вентиля 15; 28 - напряжение обмотки 11 импульсного трансформатора.Преобразователь работает следующимобразом,Пусть проводит ток силовой тиристар 3, а коммутирующий 17 и буферный конденсатор 10 имеют полярность,указанную на фиг. 1, Для коммутации тока из тиристора 3 в тиристор 1 включают тиристор 7 вспомогательной группы и тиристор 19 узла принудительной коммутации, При этом буферный конденсатор 10 оказывается включенным между коммутируемыми фазами, вследствие чего ток из проводящей Фазы переходит в очередную. Ток тиристора 3 уменьшается ( диаграмма 24),а ток тиристора 7 увеличивается (диаграмма 25), буферный конденсатор 10 разряжается током включаемой Фазы (диаграмма 23). Одновременно через тиристор 19 происходит пере- заряд коммутирующего конденсатора 17 через дроссель 18, Через полпериода собственных колебаний коммутирующего контура начинается обратный пере- заряд конденсатора 17, в результате чего тиристор 19 выключается, при этом одновременно выключается тиристор 3, Однако к этому моменту ток уже перешел во включаемую фазу полностью(диаграмма 25, момент времени ) Ток нагрузки протекает через конденсатор 17,дозаряжает его, а в момент времени сз при равенстве напряжений на конденсаторах 17 и 10 узел принудительной коммутации отключается и заканчивается первый этап коммутации, К моменту с 3 натиристор 1 должен быть подан импульсуправления. При отключении узла принудительной коммутации ток включаемой фазы начинает протекать по обмотке 11 импульсного трансформаторачерез диод 12, на вторичной обмотке 13 наводится ЭДС, которая открывает диод 14 и на первичной обмотке 11 появляется напряжение 28, определяемое напряжением конденсатора 10 икоэффициентом трансформации импульсного трансформатора. На интервалес под действием этого напряЭ 4жения ток из цепи тиристора 7 (25)переходит в тиристор 1,При спадании тока в обмотке 11 до величины тока намагничивания диод 14 запирается, но при этомблок 16 управления Формирует импульсуправления для открытия вентиля 15.Конденсатор 10 через вентиль 15 продолжает оставаться подключенным кобмотке 13, при этом напряжение наобмотке 11 будет иметь ту же величину и знак. На интервале с 4 - с про исходит окончательный перевод тока980232 л/ИС из тиристора 7 в тиристор 1,.а наинтервале с - ь диод 12 надежнозакрыт напряжением обмотки 11. Вмомент с блок 16 управления формирует импульс на закрытие вентиля 15и процесс коммутации тока в фазахпреобразователя заканчивается. Использование изобретения позволяет повысить эксплуатационную надежность преобразователя при работе его в динамических режимах. Формула изобретенияПреобразователь переменного токапо авт. св. Р 736302, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эксплуатационной надежности .при работе в динамических режимах,в него дополнительно введен полностью управляемый вентиль, включенныйпараллельно диоду во вторичной обмотке импульсного трансформатора.10 Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 736302, кл. Н 02 М 7/12, 1977.каз 9377/45 7 Подписнот комитета СССРбр и открытийЖ ушская наб., д, 4/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Тираж ВНИИПИ Государс по делам иэо 113035, Москва, 21венногоетений