Преобразователь переменного тока в постоянный

 

В. Н. Мишин и В. В. ЛеоноЫ;., -". ;,. -, : /

Научно-исследовательский институт аВищагики ":и,электромеханики при Томском институте ввгомагиэированных сиад.рм управления и радиоэлектроники изобретения (71) Заявитель

{54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА B ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроприводвх посгоянного тока и в устройствах для возбуждения электрических машин s качестве источников реактивной мощности и вторичных источников питания.

Известен преобразователь переменного тока s постоянный, в котором с целью уменьшения массы и габаритов устройства, а также ограничения перенапряжений, бу10 ферный конденсатор работает в режиме частичного разряда-заряда и используется для коммутации фвзных токов преобра- зователя (1) .

Однако в данных преобразователях масса и габариты блока зашиты от перет напряжений значительно ухудшаюг массо; :габаритные характеристики преобрвэоввтеas в целом.

Известен также преобразователь, который имеет более простую структуру блока ограничения перенапряжений, но уствнов2 ленная мощность диода, включенного к полюсу силовой векгильной группы, равна установленной мощности самого преобразователя, что также ухудшает массо-габаритные характеристики преобразователЯ (2 1.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности преобразователь, который содержит силовой тиристорный мост, вспомогательный тиристорный мост, диодный мост, два буферных конденсатора, включенные между одноименными полюсами силового и вспомогательного тирисгорного мостов, а также два

Р блока принудительного выключения гиристоров с коммутирующими L, Сконтурвми. При использовании полностью управляемых вентилей в силовом мосте блоки принудительного выключения заменякл ся также полностью управляемыми вентилями (3 ) .

Недостатком известного преобразователя являются плохие мвссогабаригные показатели, что объясняется значительной на фиг. 1. Для коммутации тока из фазы С в фазу А в катодной группе силоВого MocTa включаются тиристор 8 и вентили 15 и 16 в момент времени (фиг. 2). Таким образом, конденсатор

22 включается между. коммутируемыми фазами TBK что его напряжение, большее, чем напряжение между коммутируемыми фазами, способствует переводу тока из

10 выключаемой фазы С в фазу А. При этом ток включаемой фазы протекает по цепи: тиристор 8 — вентиль 16 — конденсатор 22 — вентиль 1 5. Увеличивающий- ся ток фазы А частично разряжает буфер ный конденсатор 22.

В момент времени выключаются вен- тили 15, 16 и 3, включается тиристор

10 и вентили 1,14 и 17. Под действием напряжения беферного конденсатора щ ток включаемой фазы переходит из тиристора 8 в вентиль 1, а ток включаемой фазы переходит в цепь: тиристор 10— вентиль 14 — конденсатор 22 — вентиль

17. Конденсатор 22 оказывается включенным в силовую схему преобразователя таким образом, что его напряжение способствует переводу тока из фазы С в фазу А и конденсатор 22 дозаряжается током выключаемой фазы. В момент 2 при спадании тока выключаемой фазы до нуля заканчивается процесс коммутации тока в катодной группе силового моста. На интервале tg-

1 нагрузка 7 — вентиль 5 — фаза В.

Через 60 эл. град. в момент времени tg включаются вентили 18 и 21, а также тиристор 13 и начинается процесс коммутации тока в анодной группе сило4, вого моста. Ток включаемой фазы протекает по цепи: вентиль 21 — конденсатор 22 — вентиль 18 — тиристор 13— фаза С. При этом убывает ток выключаемой фазы, а буферный конденсатор частично разряжается. В момент времени Ф,4.

45 ап- заканчивается первый этап коммутации.

Выключаются вентили 5, 21 и 18 включаются тиристор 12 и вентиль 6.

Ток выключаемой фазы переходит в цепь: вентиль 19 — конденсатор 22 — вентиль

20 — тиристор 12, а ток из цепи тиристора 13 переходит в цель вентиля 6. Конденсатор 22 дозаряжается током выклю чаемой фазы. В момент времени 4 ток выключаемой фазы становится равлым нулю и процесс коммутации тока в анодной группу силового моста заканчивается. При последукщий коммутациях процессы в преобразователе повторяются.

3 10 величиной емкости буферного конденсатора.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного т ка s п о стоoя н ный, содержаший силовой мост на полностью управляемых вентилях, вспомогательный тиристорный мост и буферный конденсатор, введены два однофазных полностью управляемых моста, включенных диагоналями постоянного тока..между одноименными полюсами силового и вспомогательного тиристорного мостов, а буферный конденсатор включен в диагонали переменного тока обоих введенных однофазовых мостов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 временные диаграммы, пояснякхцие его работу.

Преобразователь переменного тока в постоянный содержит силовой мост, выполненный на полностью управляемых вентилях 1-6 подключенный входными зажимами к сети переменного тока, к полюсам которого подключена нагрузка

7, вспомагательный тиристорный мост на тиристорах 8 — 13, однофазный мост, выполненный на полностью управляемых вентилях 14 — 17, включенный отрицательным полюсом к положительному потпосу вспомогательного тиристорного моста, а положительным полюсом — к положительному полюсу силового моста, однофазный мост, выполненный HB полностью управляемых вентилях 18-21, включенный отрицательным полюсом к трицательному полюсу силового моста, а положительным полюсом к — отрицательному полюсу вспомогательного тиристорного моста, а также буферный конденсатор 22, включенный в диагонали переменного тока однофазных мостов н а вентилях 1 4-1 7 и 1 8-2 1 .

На фиг. 2 обозначено: 23 — ток и н ряжение конденсатора 22; 24 — ток тиристора 8 и вентилей 15 и 16; 25— ток тиристора 10 вентилей 14 и 17;

26 — ток фазы С; 27 — ток-фазы А;

28 - ток тиристора 13 и: — вентилей

18 и 21; 29 — ток тиристора 12 и вен тилей 19 и 20; 30 — ток фазы В;

31 — ток фазы С.

Преобразователь работает следукецим образом.

Пусть проводят. ток вентили 3 и 5, а буферный конденсатор 22 имеет напря жение, полярность которого указана

01381 4

$ 1001

Таким образом, введение шести полностью управляемых вентилей, которые образуют два однофазных моста, включен-. ных диагоналями постоянного тока между одноименнымиполюсами силового и вспо- f могательного мостов, и включение буфернся-. го конденсатора в диагонали переменного тока обоих однофазных мостов позволяют использовать один буферный конденсатор для коммутации тока в ббоих груп- lO пах силового моста. Это ведет к снижению емкости буферного конденсатора в два раза по сравнению с известным преобразователем при одинаковых длительности .коммутации тока в фазах преобразователя 1% и величине перенапряжений. Уменьшение емкости буферного конденсатора приводит к улучшению массо-габаритных характеристик самого преобразователя и снижению его Стоимостных характеристик. 20 формула изобретения

Преобразователь переменного тока в постоянный, содержаший силовой мост

381 б на полностью управляемых вентилях, вспомогательный тиристорный мост и буферный конденсатор, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с цепью улучше-ния массогабаритных показателей, в него введены два однофаэных полностью управляемых моста, включенных диагоналями постоянного гока между одноименными полюсами силового и вспомогатель ного тнристорного мостов, а буферный конденсатор включен в диагонали переменного тока обоих введенных однофаэных мостов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 752686, кл . Н 02 М 7/155, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 607320, кл. Н 02 М 7/12, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

¹,610284, кл. Н 02 М 7/145, 1976.

1001381

d,i

ZD

2б

ВНИИПИ Заказ 1439/70 Тираж 685 Подлисное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4