Преобразователь переменного напряжения в постоянное

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29,06,81 (21) 3309578/24-07 31 фМ. КП. с присоединением заявки Йо Н 02 М 7/155 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15.02,83 О.Г. Булатов, В,А. йитов и А,Г, Буриков1Московский ордена Ленина и ордена ОктябрьСкойРеволюции энергетический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕИзобретение относится к электротехнике , а точнее к преобразовательной технике, и предназначено дляиспользования в качестве звена постоянного тока преобразователей частоты для индукционного нагрева.Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащее несколько коммутирующих конденсаторов 11 и (,2 )В преобразователе 1) эти конденсаторы подключены к вторичной обмотке сетевого трансформатора с помощью встречно-параллельных пар тиристоров, позволяющих выводить накопленную в индуктивностях рассеяния Фаз сетевого трансформатора энергию в конденсаторы в момент принудительной коммутации и разряжать эти конденсаторы на . нагрузку в момент включения силовыхвентилей.Недостатком этьго преобразователя является наличие шести двухоперационных вентилей.В преобразователе ( 2 коммутирующие конденсаторы включены с помощью разделительных диодов. такое подключение конденсаторов позволяет заряжать их до определенного уровня начального напряжения. Однако наличие разделительных диодов, включенных последовательно с силовыми тиристорами, увеличивает по 5терн и установленную мощность силового оборудования,Наиболее близким к предлагаемомуявляется тиристорный преобразовательпеременного напряжения в постоянное,содержащий трехфазные тиристорныйи диодный мосты, однофазный тиристорный мост и два конденсатора, причемодин вывод постоянного тока однофазного моста соединен с одноименным выводом постоянного тока трехфазного15 тиристорного моста, а другой выводпостоянного тока однофазного мостас разноименным выводом постоянноготока диодного моста, к каждому из вы.- водов переменного тока однофазногомоста подключен конец одного конденсатора 1 31.В этом преобразователе принудите-льное запирание .вентилей возможно только в одной группе (анодной или катодной), что приводит, в частности, кпоявлению постоянной составляющейв кривой сетевого тока, Это снижаеткоэффициент мощности устройства, что,в общем случае, ухудшает КПД.Цель изобретения - повьваеиие КПД, 997202Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазные тиристорный и диодный мосты, первый однофаэный тиристорный мост и два конденсатора, причем один из выводов постоянного токаоднофазного тиристорного моста соединен с одноименным выводом постоянного тока трехфазного тиристорного моста,а другой вывод постоянного тока однофазного тиристорного моста - с разноименным выводом постоянного тока трехфазного диодного моста, к каждому извыводов переменного тока однофазного тиристорного моста подключен один 15вывод соответствующего конденсатора,введен второй однофазный тиристорныймост, выводы постоянного тока которо.го соединены с выводами постоянноготока трехфазных тиристорного и диод- щного мостов таким же образом, что ивыводы первого однофазного тиристорного моста, а к каждому из выводовпеременного тока этого моста подключен другой вывод соответствующего 25конденсатора.На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства, на фиг 2 - диа-граммы, поясняющие его работу,Устройство содержит трехфазный тиристорный мост 1 и трехфазный диодный мост 2, к выводаМ постоянного то-ка которых подключены выводы постоянного тока однофазных тиристорныхмостов 3 и 4. Однофазный тиристорныймост 3 образован тиристорами 5 - 8, а З 5однофазный тиристорный мост 4тиристорами 9 - 12. К выводам переменного тока мостов 3 и 4 подключенывыводы конденсаторов 13 и 14. Нагрузка 15 подключена к выводам постоянного тока трехфазного тиристорного моста 1На фиг. 2 обозначены фазы А, В, С,питающей сети:,. напряжение О на нагрузке 15; напряжение Ос на конденсаторе 13; токконденсатора 13;ток цо фазы А. 50 60 Формула изобретения Преобразователь переменного напря 65 жения в постоянное, содержащий трехУстройство работает следующим образом.Пусть проводят ток два несмежных тиристора трехфазного моста 1, и при этом к нагрузке 15 приложено линейное напряжение питающей сети.Пусть далее конденсатор 13 заряжен до напряжения. положительной полярности, превышающего по величине амплитуду линейного напряжения сети, а напряжение на конденсаторе 14 меньше амплитуды линейного напряжения. Для запирания тиристоров трехфазного моста 1 в момент времени, опережающий момент естественной коммутации, выключают тиристоры б, 7, 10 и 11, т,е, в каждом из однофазных тиристорныхмостов 3 и 4 включают накрест лежащие тиристоры, В результате тиристоры трехфазного моста 1 запираются, и ток нагрузки замыкается по контуру: нагрузка 15 - тиристор 10 конденсатор 13 - тиристор б - наг-. рузка 15. Ток сети, из-за наличия в фазах сети индуктивностей, спадает по контуру, включающему конденсатор 14, тиристоры 7, 11 и диоды трехфазного моста 2. При этом конденсатор 13 разряжается .током нагрузки 15, а конденсатор 14 заряжается от сети В тот момент, когда спадающее напряжение, конденсатора 13 достигает величины линейного напряжения, включаются очередные тиристоры трехфазного моста 1 (при условии, что в момент начала искусственной коммутации на их управляющие электроды были поданы достаточно широкие импульсы . В результате ток сети нарастае до тех пор, пока не достигает величины тока нагрузки 15. Ток конденсатора 13 спадает до нуля. Для осуществления следующего такта искусственной коммутации необходимо включать:другие накрест лежащие тиристоры однофазных мостов 3 и 4, т.е. тиристоры 5, 8, 9 и 12.Диаграммы токов и напряжений, представленные на фиг. 2, построены для случая непрерывного сглаженного тока нагрузки 15. Именно в этом режиме.работает преобразователь, если к его выводам постоянного тока подключен автономный инвертор тока, что соответствует условиям работы тиристорного преобразователя частоты для индукционного нагрева.На фиг. 2 представлена диаграмма 1 б кривых Фаэных напряжений на сетевых зажимах преобразователяКривые тока и напряжения конденсатора 14 имеют такой же вид, что и конденсатора 13, только сдвинуты на 1/б-ючасть периода сетевого напряжения.Использование устройства позволяет, по сравнению с прототипом, повысить КПД преобразователя за счет осуществления принудительной коммутации в обеих группах (анодной и катодной), а также использовать преобразователь в качестве источника реактивной мощности, исключить постоянную составляющую в кривой сетевого тока и, следовательно, подмагничивание питающего трансформатора, не менее чем в 2 раза увеличить величину генерируемой реактивной мощности в области низких выходных напряжений (+20 от номинального выходного напряжения).фаэные тиристорный и диодный мосты,первый однофаэный тиристорный мости два конденсатора, причем один извыводов постоянного тока однофаэного тиристорного моста соединен содноименным выводом постоянного тока " 5трехфазного тиристорного моста, адругой вывод постоянного тока однофазного тиристорного .моста - с разно.именным выводом постоянного токатрехфазного диодного моста, к каждому иэ выводов переменного тока однофазного тиристорного моста подключен один. вывод соответствующего конденсатора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения КПД, в 15преобразователь введен второй однофаэный тиристорный мост, выводы постоянного тока которого соединены свыводами постоянногЬ тока трехфазных тиристорного и диодного мостовтаким же образом, что и выводы первого однофазного тиристорного моста,а к каждому из выводовпеременноготока этого моста подключен другойвывод соответствующего конденсатора. Нсточники информациипринятые во внимание при. экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 725142, кл. Н 02 Н 7/10, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 319999, кл. Н 02 М 7/12, 1989.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2891579,кл. Н 02 М 7/155, 1980.997202 Составитель Е, Мельниковаксеенко Техред Т.Маточка Корректор Г, Решетни едактор Л Заказ 955/7 ППП Ул.Проектная, 4 нт", г,Ужгор Тираж 685 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Подписиго комитета СССРний и открытийаушская наб., д,4/5