Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 177375 ц 5 В 60 1 9/12 ГОСУДАРСТВЕ ННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ИЗОБРЕТЕН И ПИСАНАВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ енеров железноьк, А.Я,Кульбяки о СССР(54) МНОГОЗОННЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНИНВЕРТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ т Изобретение относится к электротехнике, разделу электрического транспорта и и редназначе но для испол ьзования, и реимущественно, на электроподвижном составе железных дорог переменного тока,Известен многозонный вентильный преобразователь с плавным регулированиемвыпрямленного напряжения по авт,св, М 385770, в котором используется зонно-фазовое регулирование выпрямленного напряжения, при этом зоны образуют секции вторичной обмотки трансформатора при соотношении напряжений 1:1:2 с выпрями- тельными мостами. соединенными последовательно-параллельно, Недостат- ком таких преобразователей является многоэлементность и сложность устройства. что снижает надежность его работы и повышает стоимость преобразователя.Цель изобретения - повышение надежности.На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема многозонного преобразователя; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы его работы, отражающие характер изменения напряжений и токов в различных элементах схемы со и инверторном режи(71) Омский институт инждорожного транспорта.(56) Авторское свидетел ьс К. 385770, кл, В 609/12(57) Использование: электропривод электроподвижного состава железнодорожного транспорта. Сущность изобретения; уменьшение числа вентильных плеч за счет соответствующего соединения составных элементов преобразователя при одновременном упрощении органа управления, В частности, число одиночных вентильных плеч выбрано кратным количеству выводов несекционированной вторичной обмотки. Обеспечивается снижение единичной стоимости устройства, уменьшаются расходы на его обслуживание и ремонт; 3 ил. ответственно в тяговом , Змах его работы.Многозонный преобразователь содержит управляемые вентильные плачи 1 - 7,трансформатор 8 с первичной 9, с секционированной 10, 11 и несекционированной 12вторичными обмотками и цепь нагрузки 13,состоящую из сглаживающего реактора 14,якоря двигателя постоянногоЯпульсирующего) тока 15, обмотки возбуждения 16. Кобъединенным одноименным электродаманодной группы вентильных плеч 1-3 икатодной группы вентильных плеч 6-7 подклю- ОЧчена нагрузка 13. Начало, конец и средний фьвывод секционированной вторичной обмотки подкпнгнаны к катодам аноднои группы )аплеч 1 - 3, выводы несекционированной обмотки - к анодам 6 и 7 катодной группы плеч,Одиночные вентильные плечи 4, 5 анодамиподключены к началу и концу секционированной вторичной обмотки трансформатора, а катодами соответственно к онцу иначалу несекционированной обмотки,На фиг.2 и 3 приняты следующие обозначения;ния секций 10, 11 к нагрузке прикладывается напряжение обмотки 12, Алгоритм синхронного перехода между 11 и 11 зонами регулирования в режимах. выпрямления и инвертирования приведен в таблице (х - тиристорное плечо открыто),На третьей зоне регулирования в один полупериод при открытых вентильных плечах 3,4, 7 и фазовом управлении плечом 2 к выпрямленному напряжению обмотки 12 добавляется плавно напряжение секции 11. В конце полупериода коммутируют вентильные плечи 1 с 2, а при смене полярности питающего напряжения - плечи 5 с 4, затем 6 с 7, а фазовое управление осуществляется вентильным плечом 2, то есть во второй полупериод к выпрямленному напряжению обмотки 12 добавляется плавно напряжение секции 10, В конце полупериода коммутирует вентильное плечо 3 с 2. Таким образом, на третьей зоне регулирования напряжение на нагрузке изменяется от 0,5 до 0,75 полного.На четвертой зоне при полностью открытых вентильных плечах 2, 4, 7 и фазовом управлении плечом 1(во второй полупериод соответственно при открытых вентильных плечах 2, 5, б и фазовом управлении плечом 3) напряжение на нагрузке изменяется от 0,75 полного значения до полного,Алгоритм работы преобразователя в режиме инвертирования аналогичен режиму выпрямления, Отличие заключается в том, что соответствующие вентильные плечи открыты в основном в непроводящем полупериоде, Формы напрякения инвертора по зонам регулирования с указанием номеров открытых вентильных плеч приведены на фиг.3.Предлагаемый преобразователь в сравнении с известным проще по устройству при сохранении всех рабочих параметров (диапазон регулирования напряжения, количество зон и т.п.),Упрощение устройства повышает надежность его в работе при использовании вентилей с равноценными показателями наработки на отказ, упрощается обслуживание, снижаются трудозатраты и эксплуатационные расходы. 02 - напряжение вторичных обмототрансформатора:1 т - Т 7 - импульсы тока по вентильнымплечам 1 - 7;14, 1 инв - напряжение на нагрузке в 5выпрямительном и инверторном режимах,Цифрами обозначены номера открытых вен-,тильных плеч, согласно фиг,1,Преобразователь в выпрямительномрежиме работает следующим образом 10(см.фиг,2).На первой зоне регулирования при открытии вентильных плеч 2, 4, б (полярностьнапрякения на вторичных обмотках такова,что под действием приложенного напрякения ток протекает от начала обмоток к концу) в конце полупериода открываютсявентильное плечо 1, коммутирующее 2, иплечо 7, коммутирующее с б. При сменеполярности напряжения на вторичных обмотках трансформатора открытием вентильного плеча 5 запирается плечо 4 исоздается буферный контур для протеканиятока нагрузки по вентильным плечам 1, 5 и7. Фаэовое управление осуществляется 25вентильным плечом 2, В конце полупериодакоммутируют вентильные плечи 3 с 2 и б с 7,а при смене полярности питающего напряжения коммутирует плечо 4 с 5. В данномполупериоде буферный контур создается 30вентильными плечами 3, 4 и 6, а фазовоеуправление осуществляется плечом 2, Таким образом, на первой зоне регулированиянапряжение на нагрузке изменяется плавноот 0 до 0,25 полного, при этом ток нагрузки 35в один полупериод протекает по секции 11,а в другой - по секции 10 вторичной обмотки, трансформатора.На второй зоне при полном открытиивентильных плеч 2, 4 и б и фазовом регулировании плечом 1 к выпрямленному напряжению секции 1 плавно добавляетсянапряжение секции 10. В другой полупериод при полном открытии вентильных плеч 2,5, 7 и фазовом регулировании плечом 3 к 45напряжению секции 10 добавляется плавнонапряжение секции 11, В конце первогополупериода осуществляется коммутация сплеча б на 7, в конце другого - с плеча 7 наб, Таким образом, на второй зоне регулиро"вания напряжение на нагрузке изменяетсяплавно от 0.25 до 0,5 полного,При полностью открытых вентилях 1, 4,6 1 соответственно 3, 5, 7 в другой полупериод) осуществляется синхронный переход с 55секций 10, 11 на несекционированную обмотку 12 по принципу, аналогичному синхронному переходу со 11 на 11 зонурегулирования на .электровозах ВЛВОР,ВЛ 85, то есть вместо суммарного напряжеФормула изобретения.Ыногозонный выпрямительно-инверторный преобразователь, содержащий трансформатор с секционированной и несекционированной вторичными обмотками, одиночные и облединенные одноименными электродами в анодную и катодную группы управляемые вентильные плечи, выводы секционированной вторичной обмотки сое1773754 Алгоритм синхронного перехода между и 1 И зонами регулирования динены с катодами соответствующих вентильных плеч анодной группы, а выводы несекционированной вторичной обмотки - с соответствующими анодами вентильных плеч катодной группы, катоднэя и анодная 5 группы вентилей соединены последовательно через выводы для подключения нагрузки, отл ич а ющи йся тем,что, с целью повышения надежности, число одиночных вентильных плеч выбрано кратным количе ству выводов несекционированной вторичной обмотки, при этом одиночные вентильные плечи анодами подключены к выводам секционированной вторичной обмотки, а катодами - к выводам несекционированной вторичной обмотки так, что через одиночные вентильные плечи начало секционированной вторичной обмотки соединено с концом несекционированной вторичной обмотки, а конец секционированной - с началом несекционированной вторичной обмотки,аказ 3899 ВНИИПИ Г Составитель В,МелькТехред У,Моргентап Корректор щ,щмакова Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5