Преобразователь постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и используется в силовых тиристорных преобразователях электрической энергии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения стабильной работы в режиме короткого замыкания. Устройство содержит мост на тиристорах (Т) 1-4, коммутирующий конденсатор (КК) 5, нагрузку 6, дроссель 7. Введение трансформатора 10, первичная обмотка 11 которого через диоды 14, 15 подключена параллельно .КК 5, а вторичная обмотка 17 включена последовательно в диагональ переменного тока дополнительно введенного диодного моста на диодах 18-21, обеспечивает ограничение уровня напряжения на КК 5 и ограничение перезарядки. При увеличении напряжения на КК 5 и открытом.диоде 14 напряжение на вторичной обмотке трансформатора достигает уровня напряжения на входных выводах 8,9 и диоды 19,21 открываются, что прекращает дальнейший рост напряжения на КК 5, Ток дросселя 7 замыкается черес; нагрузку , диоды 16 и 14, и энергия трансформируется в обмотке 17. Энергия дросселя возвращается (полностью в режиме короткого замыкания и частично в нагрузочных режимах) источнику. Схема обеспечивает при определенных условиях работу при отрицательньог напряжениях на нагруке.. 2 ил. (Л N9 4 О) СО о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 И 7/519 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3767578/24-07; 3769788/07 (22) 27.07.84 (46) 23.07.86. Бюл. У 27 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) В.Ф. Сидякин и А.Я. Кольченко (53) 621.314.57(088.8) (56) Буфорд Б. и др. Теория автономных инверторов. — M.: Энергия, 1969, с. 255, рис. 8,9.

Булатов О.Г. и др. Тиристорно-конденсаторные преобразователи. — M.:

Энергоиэдат, 1982, с, 122, рис. 6.1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и используется в силовых тиристорных преобразователях электрической энергии. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения стабильной работы в режиме короткого замыкания. Устройство содержит мост на тиристорах (Т) 1-4, коммутирующий конден" àòîð (КК) 5, нагрузку

„ЛИ„„1246302 А1

6, дроссель 7 ° Введение трансформатора 10, первичная обмотка 11 которого через диоды 14, 15 подключена параллельно КК 5, а вторичная обмотка

17 включена последовательно в диагональ переменного тока дополнительно введенного диодного моста на диодах

18-.21, обеспечивает ограничение уровня напряжения на KK 5 и ограничение перезарядки. При увеличении напряжения на KK 5 и открытом. диоде 14 напряжение на вторичной обмотке .трансформатора достигает уровня напряжения на входных выводах 8,9 и диоды

19,21 открываются, что прекращает дальнейший рост напряжения на КК 5.

Ток дросселя 7 замыкается чере" наг" рузку, диоды 16 и 14, и энергия трансформируется в обмотке 17. Энергия дросселя возвращается (полностью в режиме короткого замыкания и частично в нагрузочных режимах) источнику.

Схема обеспечивает при определенных условиях работу при отрицательных напряжениях на нагруке.. 2 ил.

3 124

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовым полупроводниковым (тиристорным) преобразователям электрической энергии постоянного тока.

Цель изобретения — расширение фунфункциональных возможностей преобразователя эа счет обеспечения стабильной работы в режиме короткого замыкания.

На фиг. 1 предс"авлена схема преобразователя; на фиг. 2 — двухячейковый преобразователь выполненный по нулевой схеме.

Преобразователь (фиг. 1) состоит из моста на тиристорах 1-4, в двига- тель переменного тока которого включен конденсатор 5 коммутирующий, диагональ постоянн-го тока моста последовательно соединена с нагрузкой

5 и дросселем 7 и подключена к входяым выводам 8 и 9. Дополн .тельна введен трансформатор 10, первичная обмотка 11 которого своими крайними выводами -;2 и 13 через диоды 14 и

;5 подключена к диагонали переменно3-() тока тиристорного моста параллельного конденсатору 5. Средний вывод 16 о .- отки 11 подключен к входному выводу 9. Вторичная обмотка включена в диагональ переменного тока дополнительно введенного обратного диодного моста на диодах 18-?i диагональю постоянного тока, включенного встречно к входным выходам

8и9, Схема двухячейкового преобразователя (фиг. 2) содержит те же элементы,при этом первичная обмотка 11 трансформатора 10 подключена через диоды 14 и 15 к анодным группам перного моста на тиристорах 1-4 и второгo M c a Ha THpHcTQpaх 22-25 в диат ональ переменного тока которого включен второй коммутирующий конденсатор 26, а нагрузка 6 подключена к вторичной обмотке 27 выходного трансформатора 28, первичная обмотка 29 которогo сВОНМН крайними выводами

30 и 31 подключена через дроссель 7 к положительному входному выводу.

Схема (фиг. 1) работа т следующим образом.

Импульсами.„ сформированными в схеме управления, осуществляют поочередное открытие пар тиристоров 1,3;

2„4; 1,3 и т,д. При этом происходит переэаряд конденсатора 5,. Ток перезаряда конденсатора при включении

6302 2 тиристоров 1,3 проходит в нагрузке по цепи вывод 8 — тиристор1 — конденсатор 5 — тиристор 3 — дроссель

7 — нагрузка 6 — вывод 9. При этом, если напряжение на конденсаторе 5 меньше напряжения питания, диоды 14 и 15 закрыты. Если, например, при открытых тиристорах и 3 потенциал среднего вывода тиристоров 3 и 2 оказывается ниже потенциала вывода 9, открывается диод 14. Однако ток через ,циод 14 не пойдет, поскольку ийдуктивность первичной обмотки трансформатора 10 при запертых диодах 18

21 велика. При дальнейшем увеличении напряжения на конденсаторе 5 и открытом диоде 14 напряжение на обмотке 17 достигает уровня напряжения на зажимах 8 и 9 и диоды 19 и 21 открываются. Дальнейший рост напряже.ния на конденсаторе 5 прекращается.

Ток дросселя, который не может прекратиться, мгновенно замыкается по цепи дроссель 7 — нагрузка 6 — вывод

16 — диод 14 — тиристор 3 — дроссель

7 и энергия трансформируется в обмотку 17. По цепи вывод 9 — диод

21 — обмотка 17 — диод .19 — вывод 8 энергия дросселя возвращается (полностью в режиме короткого замыкания и частично в нагрузочных режимах)

»cточнику.

Схема обеспечивает при определенных условиях и работу при отрицат ельных напряжениях на нагрузке. По35 следовательность работы элементов при этом такая же, как описано.

Энергетически же режим преобразования происходит следующим образом.

При перезарядке конденсатора 5 при

40 отрицательном напряжении на нагрузке

1 энергия с выводов 8 и 9 и с нагрузки поступает в,цроссель 7. После открытия диодов 14,19 и 21 (или 15,18 и

20) энергия с дросселя (и с нагрузки)

4 поступает на вывод 8 и 9.

Схема по фиг. 2 работает следующим образом.

Импупьсы управления, формиру-емые в схеме управления (не показана),, подаютс.я поочере,цно на пары тиристо,ров в спедующей последовательности

1,3," 22,24; 2,4, 23,25; 1,3 и т.д.

Ток перезаряда конденсатора 5 протекает по левой части обмотки 29 и формирует в нагрузке ток, например, положительной полярности. При перезарядке конденсатора 26 ток протекает по правой части обмотки 29 и в

1246302

1Ч соие 2

Составитель И. Жеребина

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор Н. Бобкова

Подписное

Заказ 4017/52 Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проектная, 4.

Производственно-полиграфическое предприятие„ r, Ужгород, ул. нагрузке формируется ток отрицательной полярности. В обоих случаях ток протекает через дроссель 7. В начале каждого полупериода коммутирующие конденсаторы подключаются к отрица- 5 тельному входному выводу своим положительно заряженным полюсом, а отрицательно заряженный полюс подключен к выводам 30 (ипи 31) обмотки

29. В процессс перезарядки конденсатора напряжение на нем меняется по величине и знаку. Пока потенциал вывода 30 (31) ниже потенциала входного вывода 8, диод 14 (15) заперт.

После того как потенциал вывода 30 <5 (31) станет выше потенциала вывода

8, диод 14 (15) открывается и напряжение между выводами 8 и 30 (31) прикладывается к обмотке 11 трансформатора 10. При этом напряжение тран- 10 сформируется на обмотку 17. Когда напряжение на обмотке 17 достигает величины напряжения на входных выI водах 8 и 9 открывается пара диодов

18 и 19 (20 и 21) диодного моста, в 25 результате чего прекращается перезарядка коммутируемого конденсатора ,5 (26). При работе, например, лево(го моста ток дросселя 16 после этого протекает по следующей цепи: вывод

8 — дроссель 7 — вывод 30 — диод

14 — обмотка 11 — вывод 8 ° При этом с обмотки 11 ток трансформируется на обмотку 17 и энергия дросселя 7 возвращается на входные выводы по цепи: вывод 9 — диод 21 — обмотка

17 — диод 19 — вывод 8. Прекращение тока через конденсатор обуславливает закрытие тиристоров моста. Ограничение уровня напряжения на коммутируемых конденсаторах обуславливает е и ограничение тока перезарядки.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного тока, содержащий тиристорный мост, диагональ постоянного тока которого подI ключена к положительному входному выводу непосредственно, а к отрицательному — через цепь нагрузки, в диагональ переменного тока включен коммутирующий конденсатор, о т л и— ч а ю шийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения стабильной работы в режиме короткого замыкания, введен обратный диодный мост, подключенный к входным выводам, и дополни" тельный трансформатор, первичная обмотка которого крайними выводами подключена через введенные дополнительные диоды параллельно коммутирующему конденсатору, а средним выводам — к отрицательному входному выводу, причем вторичная обмотка трансформатора включена в диагональ переменного тока обратного диодного моста.