Выпрямительно-инверторный преобразователь транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1252200 (51) 4 В 60 1 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

Сд

hvl

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3848289/24-11 (22) 23.01.85 (46) 23.08.86. Бюл. № 31 (71) Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения (72) А. П. Доценко, А. В. Каменев и А. К. Яголковский (53) 621.335.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 852660, кл. В 60 1 9/12, 1979. (54) (57) ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий тяговый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети, а вторичная выполненная из двух секций, шунтированных конденсаторами, — к входу тиристорного моста, соединенного выходом с тяговым электродвигателем, коммутирующий конденсатор с подключенной параллельно цепочкой из последовательно соединенных перезарядного тиристора и дросселя и соединенный одной обкладкой с обшей точкой секций вторичной обмотки тягового трансформатора, а другой — с катодом одного из коммутирующих тиристоров, подключенного анодом к одной из шин постоянного тока, и другой коммутирующий тиристор, подключенный катодом к другой шине постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительным тиристором, включенным встречнопараллельно перезарядному тиристору, а другой коммутирующий тиристор соединен анодом с другой обкладкой коммутирующего конденсатора.

I 25>22()0 (lзобреT(ние отн(>сится k грансpf), в ч;3 гности к устройствам лля ре<у,<ировапия гягoBflx лвигателей постоянного ток;3 гранспортнь! < Срелстн, п!<так><ци я О< с(! и О.ll<() ф;1 <ного пере чен н<и О гока.

1 lt., <ь H 3()f> р(>тен и я ll() ны нн н и(на 1(ж н<>сти. (-(<3 фиг. 1 п реле гав.lt Hii пpHE

<<<Я 3.>ЕКТРИ Ч(. СKd Я (Xt Ма <3l>I I IP» l>f H Tt . l>H()инв(рторно!о преобразоват(ля; на фиг. 2 вречеHHhlt. лиаграчмы ТоКНВ и напряжений в

)2Iå 1(нта>; преобразователя, x;ip3KTEризуK)п<и), его работу.

Быпрячительlf()-иннер<орныи пре<)()разователь (фиг. 1) содержит тирисT()pl<

I- -4, соединенные по мостовой салеме, и комчугируK)HIH(. тиристоры 5 и 6, включеннь«

Ч( и (огласll() тиpH(I()ðàì I, 8 и 2, 4 и параллельно THI080му 113HI;17(лк> 7 Общая точка гиристоров

:) и 6 полклюена к<>чмутирук)щич конлен 3тором 8 к об!цей г<>чке сеklIHH <) и 1() вторичной <>бчогки тягового трансформатора 11, l1t рви it E13H об) мот к;3 1 2 Ко Горо го <)(., EH 1<(113 с контактной сетьк) 1). (. KIIHIf ч и I() вторичной ()бчотки тягового трансфорчатора 11

HIx IITHpoB3Ht>l конленсаторами 14 и 15 113p3л, It .1hEfo коммутирующему конленсатору 8 вк. ючепа цеп()чка из <росс«2<я 1() и лву х ! 5 (1 P (."Ч I < () - П <3 P и:1, 1(Г! Ь Н О B К Л К > Ч (. H 11 I >1 >1(ж Л У

>бои перезарял»t>fx !.Иристоро<3 7 lf 18.

И<1 време»ныx лиаl рамч<«, 3 токи тиристоров 1 и 3 (i.

У(т ро<1(TB() работает с,tt ;fX K)tftt

Б Hit Ч;1. 1(. Il().1()>K ÈT(,т ЬНОГО H().1> и(рИО (<3 H i3пряження !<>к лвигате.!я 7 5(<мык(<с!ся «p(.5 тири(торы 1 и . 3 IIpt <)()p;1 <Он<<те,<». Коччутирук)п)и(! конленсатор 8 5(<ряжен, hBK ll()к;«;IH() на фиг. I. Б чоч«HT врем(ни 1 (фи! 2)

B K. I K)ч;I Н) ) tt p f<(T<) p (), lit II h 1 В И< 3 I (, I Я 7 II<) 1ключiiK)T к секции !) обмотки тр(<нсформ;<тоpii l 1 чере 5 комчугирую!ций ho!<1((Ep 8, напряжение на котороч сучмируется с н<1пряжениеч на секции !<, 1<О Обеспс <ивает належш>е HTIIHpdíèå тирист<>ра 6 и <апирание тиристора 1. При атом в начал(интервала Ilt pl<<>I< коммутации пер(3HС;<тора 8 прои:ел< вк,!к>чения коммуTHpxK)ill(тири Topd 17 (1 ) обеспечиваегся ускоренный перезарял комчутирукнцего конце нсатора. После Окончания ког!ебательного перезаря,13 с чом(нта 1< Ilpouc)олит лозарял комчутирующеl(> h()flëåíñ3IOp 8 T()hO<51 1!<ИГBTt. .IH. B Xf<)bft H t Eip(i>

1< включают тиристор 4 преобразовате.l», llo 1K.>к>ча я ати ч .<В и ГBTt .l t> 7 K Об(I< f>f t (K I IH » X1

<<торичнои обчотки трансфорчатор;1 11. Коммутирующий K()t<,<енсатор 8 к атому Времени

3dpH>Ktiн такои поляр!Н)стьк>, когор;<я cno(<>i>(ГВУ ет 5311»PB »HK) ГИРистор;1 f > И О ГП И Ранию ><ристора 4. Б начале интервала второй h()>4чутации в момент времени 1-, с поч нцьк) уз.l3 принулительпой коммутации отк.!к)чак)т т<<ристор 1 и нклк>чак>Г тиристор 5.

1((п<,,ц<игателя 7 при атом нолключается

h с KIIHH (О. Прои(),олит перезаря.i кочмутирук)щего K()tlленсатора 8 током двигателя.

Б чочс tlT времени 1<, включают коммутируюill!

II(ðt зарял кочмутир кнцеl о конденсатора. (,.

t Q мом(нта времени 1-; проис олит дозарял коммут<3рующего конленсатора TQKo M двигателя.

Б момент времени 1,< с помо<цыо узла ирину,iHòBëüíîé коммутации отпирак>т тиристор

2 и запирают тиристор 5. 1!епь двигателя 7

oh<3зывается Огк>!юченно>1 от секций 9 и l()

В<оричпой обмотки трансформатора 11. Ток ,11<и d I tx 1 H 1 « 3 Mt>lhi3(T(H lt pt 3 Tи р и<торы 2 и 4 !реобра 5<>B31(ля. (Ip(»1(otы н ОтрицаI(, Iьl3iilЙ НО. 1 > II(. Рио, 1 н<Tи ПРОГ(К(<н>Г 3НЗЛОГИЧНО.

При пр of)piiзовании анергии интервалы коччУтапии 1< -1! и 1-, 1к Равны полУпеРиолу с<>бственнык колебаний в. одного фильтр;1. т. е. и >; ллител ьн<>сть практи «ски неи <ч(пна лля конкретного преобразователя. .-)го Обчсла!<Г!Н<3(нт !И>сто»нное время пере25 <арял;3 коччутирующе< <) конденсатора 8, равное инз(риалу коммутации. Заданное напрякенис Н3 комчутирую<цем конле!<саторе при и <м(ненни 1(>K;3 лвигателя в предлагаемом

HPt ()()PНЯ Я ЧОч II ã включения коччутируK)lt\Hx тири TopoB

Зо 17 (f ) и 18 (1,). При уменьшении тока .(Ви<ателя 7 лля ш>ллержания необ оличого

If;3IfpHwt III<» на коммутирук>щеч конденса<ор(8 сокращ;<юг инт«риалы времени

1 lt 1, 1>„3 Il р и ро< Tti 1(>h3 5> <<ег! и чи—

133 к)т > ГИ И 13T((> В<1. 1 t>l lip(>1(н И. 1 <3- 33 f1 <<>1 ьЗз Са lflf и Ohii,Л НИ Г;1 1(IH, T<>h II(. P(.3 <РЯЛ3 КОНl(НСН ГОР(3 15 НН I(PBBЛ(Г< — Г) М(. Н1>П<Е, ЧЕМ

I5 ин<(р<3<<Г!е Bp(ч(ни 1-, 1. и, сле н>вательНо, Н;<НР»ж(Н!и На КОМ ЧУ ГИ РУК) П<ЕЧ КОН ЛЕН3!О(>(Ilp» минич;<льifllx тока); Ограничивае<ся ) с.!О<<иями tlt рс «<ряла и интсрва.«перНОИ КО ><Ч >"1;lпии .МИНИ»<<<,lhHt>IH T()K ЛВИГ3ге,l», при к<)гором полл(р кивается <аланн<и н;<нр» кение на коччутирук)нц м кон;it H(;< <ор(. соответствует случак), когла в н;1 <а.lt Ht рной коммутации прово,<итси ускo45 (н нный 1«резарял h<)мчи T конлеHсi<<О(>3, 1. (. . .ч()ч(нты Вр(ч(ни 1< и 1 > совil;i (;<к>! Н(>при к(ние 1<;i комччтир к)и<ей кон;tt пс;< гор(В атом сг!уч;3(рави<о

< "" (14 — 4)

1, 50 С(1 — К „)

I l((. с мкосTE, кочмутирук)щего конденсатора.

Максимальный ток двигателя, при котором полдержинается зала нное напряжение

tтся условиями и(резаряла Bo Bpc>чается, 1252200

1нмакс т нма (4 — 4)(1 — К. ) 171

u„ а ив

"в

3 е

Состанитс ли Н. 71ыснкон

Редактор И. Николайчук Техред И. Верее Корректор Л Обр чар

Заказ 4577120 Тираж 647 (!одписнос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул 11роектнан, 4 т. е. моменты времени 4 и t> совпадают.

Напряжение на коммутирующем конденсаторе при максимальном токе равно

1нмаас(8 а5)

Диапазон изменения тока двигателя, в котором поддерживается неизменное напряжение на коммутирующем конденсаторе, получается из совместного решения этих выражений и равен где ʄ— коэффициент перезаряда конденсатора.

На практике время колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора выбирают равным примерно половине периода коммутации, а коэффициент перезаряда примерно равен 0,95. В этом случае предлагаемый преобразователь обеспечивает поддержание стабильного напряжения на коммутирующем конденсаторе при изменении тока нагрузки в 20 раз, что вполне удовлетворяет требованиям тягового электропривода.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе осуществляется принудительная коммутация всех тиристорных плеч и поддерживается стабильное напряжение на коммутирующем конденсаторе при изменении тока нагрузки в широком диапазоне, что существенно повышает надежность его работы.

Преобразователь обеспечивает работу также в режиме инвертора, ведомого сетью, а следовательно, работу тяговых двигателей в рекуперативном режиме.