Устройство для искусственной коммутации

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИИ Изобретение относится к электро. технике и предназначено для использования в преобразователях с искусственной коммутацией вентилей.Известно устройство для искусственной коммутации в вентильном преобразователе, выполненном по мостовой схеме, подключенном к сети через преобразовательный трансформатор с нулевым выводом, содержащее коммутирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с нулевым выводом преобразовательного трансформатора, а другая через распределительные управляемые вентили подключена к общим точкам управляемых вентилей преобр а 3 о й а т ел я1 рицудительная коммутация тока нагрузки в Фазах сети осуществляется устройством в два этапа. На первом этапе т ок цагруз ки иэ выключаемой фпэы переводится в цепь коцденсато 1,з, а ца втором - цз цени коцдецгп 1 орп о вкпючпемую Фазу, а каждом этапе коммутации изменение энер" гни коммутирулцего конденсатора определяется полной энергией, запасенной в индуктивности рассеяния одной Фазы трансформатора, что обусловливает избыточную мощность коммутирующего конденсатора, его большие габариты и вес.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяустройство для искусственной коммутации и вентильном преобразователе,подключенном к сети через преобразовательный трансформатор, вентильныеобмотки которого в каждой фазе раэделены на две части, содержащее последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и управляемыйвентиль, включенные между полуобмотками коммутируемых Фаз трансФорматора. Устройство реализует способдвухступенчатой искусствепцой коммутации, по которому ца первой ступени искусственной коммутации осущест3 91903вляют Одновр еГ 1 енную коммутацию токав одной части вентильных обмотоккоммутируемых фаз, а на второй ступени - в другой части обмоток техже коммутируемых фаз, В известном5устройстве изменение энергии комму -тирующего конденсатора на каждойступени коммутации определяется энергией, запасенной в индуктивности рассеяния двух полуобмоток разных Фаз. 1 ОПоскольку суммарная индуктивностьэтих полуобмоток в два раза меньше,чем индуктивность рассеяния целойобмотки одной Фазы, изменение энергии коммутирующего конденсатора, аследовательно, его мощность в двараза меньше, чем в указанном устройстве 21,Недостаток известного устройства -необходимость в разделении вентильных. ообмоток преобразовательного трансформа"тора на две части в каждой Фазе, чтоусложняет его конструкцию, увеличивает габариты и стоимость.Кроме того, недостатком рассмотрен-ных устройств также является невозможность их применения в преобразователяхс преобразовательным трансформатором,вентильные обмотки которого включеныв треугольник, или без преобразователь.ного трансформатора,Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей устройствадля искусственной коммутации.Поставленная цель достигается35тем, что устройство, содержащее коммутирующий конденсатор, одна обкладкакоторого подключена через распределительные тиристоры к выводами постоян-"ного тока тиристорного моста преоб 411разователя, а вторая его обкладка связана с выводами переменного тока этого моста, снабжено уравнительным реактором, концы обмотки которого подключены к входным выводам моста преобразователя, а вторая обкладка комму4 Ятирующего конденсатора подсоединенак среднему выводу обмотки этого реактора.На Фиг. 1 и 2 показаны вариантыпредлагаемого устройства в однофазной фи трехфазной мостовых схемах преобразователя", на фиг. 3 - контурыпервой и второй ступени коммутациив катодной группе тиристоров преобразователя, на фиг. 4 - график, поясняющий работу устройства.Устройство содержит коммутирующийконденсатор 1, уравнительный реак 0 4тор 2 и распределительные тиристоры 3. Одна обкладка коммутирующего конденсатора соединена со средним выводом реактора, а другая через рас -пределительные тиристоры 3 подключена к выводам постоянного тока тиристорного моста преобразователя.Рассмотрим работу устройства на примере коммутации тиристоров 4 катодной группы преобразователя,Коммутацию тока нагрузки 33 начинают отпиранием распределительного тиристора 3, подключенного к общей точке коммутируемых тиристоров. При этом образуется контур первой ступени коммутации (фиг. 3), включающий в себя предварительно заряженный (полярностью, указанной без скобок) коммутирующий конденсатор,ф тиристоры 3 и 4 и полуобмотку уравнительного реактора. Коммутация происходит за счет превышения напряжения на коммутирующем конденсаторе О(Фиг. 4) над напряжением полуобмот" ки 0 уравнительного реактора. Это превьппение 1 коммутирующая ЭДС) вызывает в контуре первой ступени коммутации ток , увеличивающийся отК 1) до значения выпрямленного тока М в результате чего ток из цепи тиристора 4 переводится в цепь коммутирующего конденсатора. При , =1 перк вая ступень коммутации заканчивается,Напряжение на разряжаемом токомкоммутирующем конденсаторе по окончанию первой ступени коммутации должно превьппать напряжение на полуобмотке уравнительного реактора в течение времени, достаточного для восстановления запирающих свойств тиристора 4. Фазные ЭДС на Фиг. 4 Обозначе как 1 Ф 1Ф чьВ процессе первой ступени коммутации в контуре в ентил ь н ой обмотки преобразовательного ( или сетевого) трансформатора протекает ток 1, равныйприведенному ко всей обмотке уравнительного реактора току 1, 1 т.е.1,=1, который уменьшает токв вентильной обмотке от значения1За Далее происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 1 током 1 . Когда напряжение на конденсаторе (полярностью, указанной в скобках) станет выше напряжения на полуобмотке уравнительного реактора, присоединенной к аноду включаемо 5 9го тиристора 4, последний отпирается и начинается вторая ступенькоммут ации.Контур второй ступени коммутациивключает в себя коммутирунзций конденсатор 1, полуобмотку уравнительного реактора 2, присоединенную ковключаемому тиристору 4, тиристоры4 и 3, Так же как и на первой ступени коммутации напряжение конденсатора, прикладываемое к полуобмотке уравнительного реактора, вызываетв контуре второй ступени коммутацииток 1 который, увеличиваясь от 01до значения В, уменьшает ток в цепи коммутирующего конденсатора 1от значения ю до 0 и увеличиваетток во включаемом тиристоре 4 от 0до б . При 1 К =1,1 вторая ступень коммутации заканчивает ся.Токусоответствует приведенкный ко всей обмотке реактора ток1который уменьшает ток венКз. 2 Мтильной обмотки (потребляемый изсети) от значениядо О. Аналогичным образом осуществляе ся принудительный перевод выпрямпенного тока в две ступени в тиристорах 4анодной группы,Рассчеты показывают, что установленная мощность реактора составляет177. от мощности коммутирующего конденсатора предлагаемого устройстваили 8,57. от мощности коммутивукщегоконденсатора известного устройства,а суммарная установленная мощностьреактора и конденсатора в предлагаемом устройстве составляет 58,5 Х,19030 6от установленной мощности конденсато 1ра известного устройства.Таким образом, использование уравнительного реактора приводит к умень шению ЭДС и индуктивности в контурахкаждой ступени коммутацииа следовательно, к сокращению требуемой мощно"сти коммутирующего конденсатора и кулучшению массо-габаритных покаэате лей устройства.Формула из обретения15 Устройство для искусственной комму.тации тиристоров мостового преобразователя, содержащее коммутирующийконденсатор, одна обкладка которогоподключена через распределительные ти ристоры к выводам постоянного токатиристорного моста преобразователя, авторая - связана с выводами переменного тока этого моста, о т л и ч а "ю щ е е с я тем, что, с целью улуч шения массо-габаритных показателей,оно снабжено уравнительным реактором,концы обмотки которого подключены к,входным выводам моста преобразователя, а вторая обкладка коммутирующе:щ го конденсатора подсоединена к среднему выводу обмотки этого реактора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 402999, кл. Н 025/42, 1971.2. Авторское свидетельство СССРУ 64160, кл. 21 д 12/03.В 161 ИПИ Закаэ 215837 Тираж 719 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4