Двухячейковый преобразователь переменного тока в постоянный

 

ДВУХЯЧЕЙКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий в каждой ячейке трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром на выходе и тиристорный прерыватель, причем диагональ переменного тока выпрямителя каждой ячейки подключена к соответствующей группе вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к входным выводам, о т л и ч а юЩ и и с я тем, что,С целью улучшения массогабаритных покаэатеией. отрицательный вывод выпрямителя пер-, вой ячейки подключен к первому выходному выводу, положительный вывод выпрямителя второй ячейки - ко второму выходному выводу, а положительный вывод выпрямителя первой ячейки И отрицательный вывод выпрямителя второй ячейки соединены каждый соответственно со вторым и первым выходными выводами через цепочку из последовательно соединенных указанного тиристррного прерывателя и дополнительно введенных реактора и вентиля причем точки соединения рюактора и вентиля обеих цепочек соединены между собой через дополнительно вве данный тиристор, включенный в прощ водящем направлении, а общая точка О) С соединения тирйсторного прернвашеля и реактора каждой цепочки соединена с соответствующим выходным выводом через второй дополнительно введенный вентил1Ь, включенный в непроводящем S I направлении.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"::- :, Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3399855/ 24-07 (22) 22.02.82 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) В.П . Данилов (53) 621.314.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 205130, кл. Н 02 М 7/12, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

В 144894, кл. Н 02 М 7/06, 1965. (54)(57) ДВУХЯЧЕЙКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий в каждой ячейке трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром на выходе и тиристорный прерыватель, причем диагональ переменного тока выпрямителя каждой ячейки подключена к соответствующей группе вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к входным выводам, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, SU„„042146 А отрицательный вывод выпрямителя пер-, вой ячейки подключен к первому выходному выводу, положительный вывод выпрямителя второй ячейки — ко вто,рому выходному выводу, а положительный вывод выпрямителя первой ячейки и отрицательный вывод выпрямителя

-второй ячейки соединены каждый соответственно со вторым и первым выход. ными вывадами через цепочку из последовательно соединенных указанного тиристорного прерывателя и дополнительно введенных реактора и вентиля, причем точ ки соединения реактора и .вентиля обеих цепочек соединены

-между собой через дополнительно вве.денный тиристор, включенный в про- Я водящем направлении, а общая точка соединения тиристорного прернвавеля и реактора каждой цепочки соединена с соответствующим выходным выводом через второй дополнительно введенный

- вентиль, включенный в непроводящем, направлении.

1042146

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках энергии для различных устройств.

Известен двухячейковый преобразователь переменного тока в постоянный, н котором две ячейки соединены последовательно, а регулирование выходного напряжения осуществляется переводом их в выпрямительный или инверторный режим fl) .

Однако в этом устройстве каждая ячейка должна быть рассчитана на двойную номинальную мощность нагрузки °

Наиболее близким к изобретению !5 является двухячейконый преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий в каждой ячейке трехфазный неуправляемый. мостовой выпрямитель с индуктинно-емкостным фильт- gp ром иа ныходе и тиоистоиный прерынатель, причем диагональ переменного тока выпрямителя каждой ячейки подключена к соответствующей группе вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к входным выводам P) .

Однако для переключения ячеек с последовательной на параллельную работу в устройстве используется электромагнитный фазорегулятор, который имеет большую массу и габариты, что ухудшает массогабаритные показатели всего устройства.

Целью изобретения является улуч- . шение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в двухячейковом преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем в каждой ячейке трехфазный неуправляемый мостовой 4р выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром на выходе и тиристорный прерыватель, причем диагональ переменного тока выпрямителя каждой ячейки подключена к соответствующей 45 группе вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к входным выводам, отрицательный вывод ныпрямителя пеРвой ячейки подключен к пеРвому выходному выводу, положительный вывод выпрямителя второй ячейки .-. ко второму выходному выводу, а положительный вывод выпрямителя первой ячейки и отрицательный вывод выпрямителя второй ячейки соединены каждый соответственно со вторым и первым выходными выводами через цепочку из последовательно соединенных указанного тиристорного прерынателя и дополнительно введенных реактора 60 и вентиля, причем точки соединения реактора и вентиля обеих цепочек соединены между собой через дополнительно введенный тиристор, включенный н проводящем направлении, а у общая точка соединения тиристорного

Ф прерывателя и реактора каждой цепочки соединена с соответствующим выходным выводом через второй дополнительно введенный вентиль, включенный н непроводящем направлении.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого двухячейкового преобразователя.

Двухячейковый преобразователь. состоит из трехфазного трансформатора 1, первичные обмотки которого подключены к входным вЫводам, а каждая из его групп вторичных обмоток подключена к входу ныпрямительного моста неуправляемого выпрямителя 2, принадлежащего одной из ячеек, причем к выходу моста подключен индуктивноемкостный фильтр, состоящий из реактора 3 и конденсатора 4. Каждая ячейка преобразователя содержит также тиристорный прерыватель (тиристорный ключ) 5, соединенный в последовательную цепочку с реактором 6 и вентилем (разделяющим диодом) 7.

Причем точка соединения реактора. 6 и вентиля 7 цепочки одной ячейки соединена с аналогичной. точкой соединения реактора и вентиля цепочки второй ячейки через включенный в проводящем направлении переключающий тиристор 8, а точки соединения тиристорного прерывателя 5 с реактором

6 каждой цепочки соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки 9 через вентиль (обратный диод) 10, включенный н непронодящем направлении. в многофазном исполнении тиристорного прерынателя число цепочек из тиристорного прерывателя, реактора, диодов и тиристора равно числу фаз и нсе цепочки подключены указанным образом.

Преобразователь работает следующим образом.

Если на управляющий электрод переключающего тиристора 8 не подан отпирающий сигнал, тиристор 8 заперт и образованная им цепь разомкнута.

В этом случае после замыкания тиристорного ключа прерывателя 5 выходное напряжение неуправляемого выпрямителя прикладывается к нагрузочному контуру, состоящему из сглаживающего реактора 6, обратного диода 10 . и нагрузки 9. Ток и обратном диоде

10 спадает до нуля и диод 10 запи-рается. Поступающая через тиристорный ключ 5 из питающей сети энергия расходуется в нагрузке 9 и накапливается в реакторе 6. После запирания тиристорного ключа 5 приток энергии из питающей. сети прекращается, отпирается диод 10 и ток нагрузки поддерживается до слеДующего замыкания

1042146 тиристорного ключа 5 за счет энергии, запасенной в реакторе 6. Электромагнитные процессы в других цепях с тиристорными ключами протекают аналогично описанным и лишь сдвинуты во, времени. Ячейки преобразователя работают параллельно на общую нагрузкjj ° . Если на управляющий электрод переключающего тиристора 8 подан"отпирающий сигнал, тиристор 8 отпирается и образованная им цепь замы- . кается. При этом следует рассмотреть случаи, когда тиристорные ключи прерывателей первой и второй ячеек замыкаются и размыкаются одновременно, а также когда тиристорные ключи прерывателей первой и второй ячеек замыкаются и размыкаются с времеиным сдвигом.

В первом случае после замыкания тиристорных ключей 5 первой и второй ячеек выходное напряжение неуправляемых выпрямителей прикладывается к обратным диодам 10 и запирает их.

Образуется рабочая цепь: тиристорйый ключ 5 - сглаживающий реактор 6 первой ячейки — переключающий тиристор (8 — сглаживающий реактор 6 - тирис« торный ключ 5 — неуправляемый вйпрямитель 2 второй ячейки — нагрузка.9 неуправляемый выпрямитель 2 первой ячейки. Таким образом, к нагрузке 9 подключены два последовательно соединенных неуправляемых выпрямителя.

После размыкания тиристорных ключей

5 приток энергии из питающей сети прекращается, отпираются диоды 10 и ток нагрузки протекает до следующего замыкания тиристорных ключей

5 по контуру: сглаживающий реактор 6 первой ячейки — переключающий тирис тор 8 — сглаживающий реактор 6 обратный диод 10 второй ячейки нагрузка 9 — обратный диод 10 первой ячейки.

Во втором случае после замыкания тиристорного ключа 5 первой ячейки

10 выходное напряжение неуправляемого выпрямителя этой ячейки прикладывается к обратному диоду 10 и запирает его. Образуется рабочая цепь: тиристорный ключ 5 — сглаживающий реактор

15 6 первой ячейки — переключающий тиристор 8, — сглаживающий реактор 6 обратный диод 10 второй ячейки нагрузка 9 - неуправляемый выпрямитель первой ячейки. Таким образом, 20 к нагрузке 9 подключены последовательно две ячейки преобразователя и напряжение на ней равно удвоенному напряжению одной ячейки. После размыкания тиристорного ключа 5 первой ячейки электромагнитные процессы в преобразователе протекают аналогично описанным в первом случае при размыкании тиристорных ключей 5.

После замыкания ключа,5 второй ячейки электромагнитные процессй протекают подобно описанным при замы. канин.ключа 5 первой ячейки.

Остальные фазы ячеек преобразователя работают аналогично и их

35 электромагнитные процессы лишь сдвинуты во времени.

1042146

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7144/55!

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

Составителв Ю. Мерзляков

Редактор М. Петрова Техред Т.Маточка Корректор A- Зимокосов