Преобразователь постоянного напряжения

, г:,дъ . ьОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 699623 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) аат, сеид-ву -полиительно) 2115392/2 12 2) Заяалеио 2 Ь 03.75 присоединением зая 3 13 Н рственный комнтеСССРделам изобретенийи открытий 23) Приоритет н(53) УДК 621,3 . 57 (088. 8) Опубликоваио 25 Дата опубликона еиь я опросания 27. 2) Автор иэобретеии Г. Кощеев оо - ,сВательсе се оюзног но-ис:лзд жн.,А. о .а Уральское отделение В Красного Знамени научжелезнадоро( 5 4) ПРЕОБРАЗОБГЛЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НЛНР ЯЖГ НИЯ йст- апря жен о тной схеме общийвумя первичными обть рассчитано изоапряжение источникаичивает его массу я тем транс Изобретение относится к устро вам преобразования постоянного ния в постоянное другого уровня и предназначено для применения на элект роподвижном составе.Известны преобразователи постоянного напряжения н постоянное более низкое напряжение 1, 2) . Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является преобразователь, содержащий нескольк однофазных инвертирующих ячеек с обратными диодами, подключенными встречно-параллельно тиристорами, и коммутирующими ЬС-контурами, параллельно которым подключены первичные обмотки трансформаторов, причем ныходные выводы преобразователя подключены параллельно входным выводам одной изячеек 3) .Однако н известрансформатор с дмотками должен быляции на полное нпитания, что увели габариты,Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов.Поставленная цель достигаетс что н преобразователе, обмотки рарматорон соецинаны между собой параллельно с 1 нфазн.:мн выводами. Кроме того, и кажцам нз укаэанных траве",зорма=оран две вторичные обмотки подключены параллель о ко вторичным обмоткам двух сме;ц:1 х ячеек,На фиг. 1 приведена прюципиальная схема предлагаемого преобраэова 1 Отеля; на фиг, 2 - диаграммы напряжений и токов в схене преобраэователя 3на Фнг. 3 - принц:пиальная схема преобразователя, содержащего три инвертирующие я-.ейки, .оединенные последонательно,Нредложеннь.й -реобраэователь(Фиг 1) имеет две инвертиГующие ячейки со встречно-параллельным соедине"нием управляемого и неуправляемоговентилей. Каждая я ейка содержит ти"ристоры 1,2,неуправляемые вентили 3,4,колебательный контур н виде дроссе.ля 5 и конденсатор б,трансформатор 7и конденсаторы Фильтра 8,9,Импульсытока управления для включения тиристоров обеих ячеек Формируются общимгенератором прямоугольных импуЛьсов10.,Нагрузка 11 подключена параллель-,но входу одногоиэ инверторов черЕЗконтактор 12.Синфазные выводы вторияЗО ных обмоток трансформаторон 7 ячеексоединены между собой параллельно.Квходам ячеек подключены резисторы 13,14,В исходном состоянии импульсы тока управления на тиристоры инвертирую-,щих ячеек не поступают, нагрузка 11отключена контактором 12 и напряжение источника питания распределяетсямежду обеими ячейками пропорционально сопротивлениям резисторов 13, 14.Соотношение между сопротивлениямирезисторов 13, 14 выбирается равнымотношению напряжений инверторов приноминальном режиме работы.Как следует из диаграммы фиг. 2,на тиристоры 1 обоих инверторов по,ступают импульсы тока управлениямиВключение тиристоров первой и второйячеек преобразователя вызывает появление токов 1 к, 1в цепи колеба 2тельных контутов коммутации токапервичных обмоток трансформаторов,При этом напряжения первичных обмоток трансформаторов У и 02 будутиметь величину равную напряжениямконденсаторов 8, При достаточно большой емкости конденсаторов напряжение на первичных обмотках трансформаторов будет иметь форму, близкую кпрямоугольной, При включении тиристоров 1 через них будет протекать токсинусоидальной формы. В момент времени 12 ток 18 с тиристоров 1 переходит в цепь вентилей 3. С этогомомента начинается процесс восстановления запирающих свойств тиристора,В момент времениток 1 зстановится равным О, вентиль 3 включаются ина тиристорах восстанавливается прямое напряжение.В момент времени 14 импульс токауправления 1 поступает на тиристоЪ 2ры 2 обоих ячеек и процессы в схемепреобразователя повторяется.Включение нагрузки 11 к входуинвертора контактором 12 вызываетпоявление нагрузочной составляющейтока в цепи первичных обмоток трансформаторов 7. При этом нагрузочнаясоставляющая тока первичной обмоткитрансформатора 7 первого инверторабудет иметь прямое направление по отношению к проводимости тиристоров,а нагрузочная составляющая тока первичной обмотки трансформатора второйячейки будет иметь обратное направление, Это обстоятельство вызовету еличение анодного тока тиристороврвой ячейки и уменьшение анодноготока тиристоров второй ячейки, Вслучае, когда нагрузкой преобразователя является двигатель независимогоили смешанного возбуждения, возможенрежим, при котором благодаря ЭДС двигателя напряжение на входе второйячейки будет иметь величину, большуюмаксимального значения первичной обмотки трансформатора. В этом случаенаправление нагрузочной составляющей тока первичных обмоток трансформаторов 7 изменится на обратное и энергия от нагрузки будет передаваться вцепь источника питания, При этом,очевидно, нагрузочная составляющаятока будет вызывать увеличение анодного тока тиристоров второй ячейкии уменьшение анодного тока тиристоров первой ячейки. Таким образом,предлагаемый преобразователь напряжения обеспечивает передачу энергии в обоих направлениях и может работать к как в режиме потребления энергии, так и в режиме ее рекуперации.Подключение нагрузки параллельно входу однсго из инверторов, включенных последовательно и зашунтированных конденсаторами фильтра, обеспечивает уменьшение максимального значения напряжения на нагрузке и исключает необходимость введения дополнительного выпрямителя с фильтр-устройством в схему преобразователя. Такой преоб 10 15 20 разователь постоянного напряжения обладает свойством обратимости, позвоЛН- ющим передавать энергию от нагрузки к источнику питания.В случае, когда необходимо преобразовать постоянный ток более высокоячеек. При этом схема преобразователя будет иметь вид,. приведенчый на фиг.3.Инверторные трансформаторы такого преобразователя имеют две вторичные 35 40 обмотки. При этом, одна вторичнаяобмотка трансформатора соединена параллельно со вторичной обмоткой первой ячейки, а вторая - с третьейячейкой. Формула изобретения 1. Преобразователь постоянного/ напряжения, содержащий несколько однофазных инвертирующих ячеек с обрат- ными диодами, подключенными встречно- параллельно тиристорам, и коммутирующими ЬС-контурами, параллельно которым подключены первичные обмотки трансформаторов, причем выходные выводы преобразователя подключены параллельно входным выводам одной из ячеек, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы, вторичные обмотки указанных трансформаторов соединены между собой параллельно синфазными вывода 2. Преобразователь по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью равномерного распределения напряжения между инвертирующими ячейками, в каждом из указанных трансформаторов две вторичные обмотки подключены параллельно ко вторичным обмоткам двух смежных ячеек. 50 бО го напряжения можно применить после 30 .довательное соединение 3-х и болееИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Розенфельд В. Е. и др. Тиристорное управление электрическим подвижным составом, М., Транспорт, 1970, с. 53.2. т 1 евченко В. В. и др. Питание собственных нужд электропоезда на 6 КВ постоянного тока фЭлектрическая и тепловодная тяга, Р 6,1974. 3. Арзамасцев Н. В. и др. Рабо 5 та статического преобразования в рЕ-жиме делителя напряжения, ТрудыМЭИ, вып. 236, 1975, (прототип) .699623 ставитель Г. В хред Н.,Бабурка евКорректор М, Пожо Редакто Зу каз 7886/2ЦНИ 11303 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 857И Государственногоделам изобретенийМосква, Ж, Рауш омиотка Подписноеета СССРытийнаб., д. 4/