Преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах с двигателями переменного тока, а также в качестве источника реактивной мощности в трехфазных сетях переменного тока. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Оно содержит два последвательно соединенных моста на тиристорах 4-10 с конденсаторами 16, 17 и дросселями 14, 15 в диагоналях переменного тока. К диагоналям переменного тока мостов подключены обмотки 22, 32 введенных магнитных усилителей (МУ) 23, 33 с обмотками управления (ОУ) 27, 37. Другие силовые обмотки 24, 34 МУ 23, 33 включены в диагонали переменного тока введенных мостов обратных диодов 18, 21, 25, 26, 28, 31, 35, 36. Импульс тока заряда конденсаторов 16 и 17 через тиристоры 4- 10 не зависит от напряжения на выходе мостов, а за.висит от тока управления ОУ 27, 37 МУ 23, 33 и от уровня напряжения питания. При этом частота импульсов se постоянна и равна максимально возможной (Л для тиристоров, что позволяет снизить пульсацию напряжения и тока на . 2 ил.

4;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02М 7 515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 I ) 3909360/24 — 07 (22) 12.06.85 (46) 23. 11.86. Бюл. № 43 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) В. Ф. Сидякин, А. Я. Кольченко и И. В. Власов (53) 621.314.57 (088.81 (56) Справочник по преобразовательной технике./Г1од ред. И. М. Чиженко. — Киев:

Техника, 1978, с. 146, рис. 3.5!.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1104626, кл. Н 02 М 7/515, 1983.

{54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

ТРЕХФАЗ HOE (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах с двигателями переменного тока, а также в качестве источника реактивной мощности в трехфазных сетях переменного тока. Целью изобÄÄSUÄÄ 127243ретения является расширение функциональных возможностей устройства. Оно содержит два последвательно соединенных моста на тиристорах 4 — 10 с конденсаторами 16, 17 и дросселями 14, 15 в диагоналях переменного тока. К диагоналям переменного тока мостов подключены обмотки 22, 32 введенных магнитных усилителей (МУ) 23, 33 с обмотками управления (ОУ) 27, 37. (ругие силовые обмотки 24, 34 МУ 23, 33 включены в диагонали переменного тока введенных мостов обратных диодов 18, 21, 25, 26, 28, 31, 35, 36. Импульс тока заряда конденсаторов 16 и 17 через тиристоры 4—

i0 не зависит от напряжения на выходе мостов, а зависит от тока управления

ОУ 27, 37 МУ 23, 33 и or уровня напряжения питания. При этом частота импульсов постоянна и равна максимально возможной для тиристоров, что позволяет снизить пульсацию напряжения и тока на нагрузке.

2 ил.

1272433

50

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к тиристорным преобразователям постоянного напряжения в переменный ток (систему переменных токов) регулируемой частоты, и может быть применено в регулируемых электроприводах с двигателями переменного тока (асинхронными, синхронными), а также для связи систем постоянного и переменного токов и в качестве источника реактивной мощности в трехфазных сетях переменного тока.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет снижения пульсаций тока и напряжения на его выходе.

На фиг. 1 показана схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы токов на элементах схемы.

Преобразователь содержит три одинаковых схемы 1 — 3, каждая из которых содержит два моста на тиристорах 4 — 11, соединенных последовательно и подключенных к входным зажимам 12 и 13 постоянного напряжения. В диагональ переменного тока каждого из тиристорных мостов включена цепь из последовательно соединенных дросселеи 14 и 15 и конденсаторов 16 и 17.

Диагональ переменного тока моста на тиристорах 4 — 7 соединена с диагональю переменного тока моста на диодах 18 — 21 через обмотку 22 магнитного усилителя 23. Другая силовая обмотка 24 этого же магнитного усилителя включена в диагональ переменного тока моста, образованного диодами 18 и

21, а также дополнительно введенными диодами 25 и 26. Обмоткой управления магнитного усилителя 23 служит обмотка 27. Диагональ переменного тока моста на тиристорах 8 — 11 подключена к диагонали переменного тока моста на диодах 28 — 31 через обмотку 32 магнитного усилителя 33. Другая силовая обмотка 34 магнитного усилителя

33 включена в диагональ переменного тока моста, образованного диодами 28 и 31, а также дополнительно введенными диодами

35 и 36. Обмоткой управления магнитного усилителя 33 служит обмотка 37. Общая точка 38 тиристорных мостов подключена к входным зажимам 12 и 13 постоянного напряжения через конденсаторы 39 и 40, а также подключена к выходному зажиму 41.

Аналогичные точки схем 2 и 3 подключены к выходным зажимам 42 и 43.

Схема работает следующим образом.

От схемы управления (не показана) на управляющие электроды тиристоров подаются две системы импульсов — четные и нечетные. Четные импульсы одновременно открывают тиристоры 4, 6, 8 и 10. Происходит перезаряд конденсаторов 16 и 17. Конденсаторы 39 и 40 имеют емкости, достаточные для того, чтобы считать, что потенциал точки 38 не изменяется, в течение интервала заряда конденсаторов 16 и 17 на выход 41 поступает ток, равный разности токов заряда конденсаторов 16 и 17.

После окончания заряда конденсаторов

16 и 17, длительность которого обусловлена только индуктивностью дросселей 14 и 15 и емкостью конденсаторов 16 и 17, наступает разряд конденсаторов 16 и 17 через диодные мосты. Конденсатор 16 разряжается по цепи зажим 13 — диод 20 — конденсатор 16— дроссель 14 — обмотка 22 — диод 18. Конденсатор 17 разряжается по цепи зажим

13 — диод 30 — конденсатор 17 — дроссель 15 — обмотка 32 — диод 28. Когда магнитопроводы магнитного услителя не насьпцены, он работает как трансформатор и ток в обмотке 22 (32) может протекать только в том случае, если протекает ток в обмотке 24 (34).

Напряжение на обмотке 22 (32) и, следовательно, уровень разрядки конденсатора определяются уровнем напряжения питания и соотношением числа витков на обмотках 22 и 24. Когда наступает насыщение магнитопроводов магнитных усилителей, напряжение на обмотке 22 (32) становится равным нулю и происходит полный разряд конденсаторов.

Степень насыщения магнитного усилителя для каждого периода разряда конденсаторов, напряжения его рабочей обмотки, а следовательно, и уровень разряда конденсаторов изменяются от нуля до максимума. В следующем за процессом разряда процессе заряда конденсаторов через нечетную пару тиристоров импульс тока конденсаторов зависит только от величины остаточного заряда и от напряжения питания U„. Т.е. схема отличается той особенностью, что импульс тока заряда конденсаторов 16 и 17 через тиристоры не зависит от напряжения на выходе тиристорного моста, а зависит только от тока управления в обмотка х 27 (37) м а гн итных усилителей

23(33) и от уровня напряжения питания Г .

Таким образом, при равенстве токов в обмотках 27 и 37 управления ток на выходе равен нулю, так как при этом ток заряда конденсатора 16 равен току перезаряда конденсатора 17 и разность их равна нулю. При токе в обмотке 27, меньшем тока в обмотке

37 ток заряда конденсатора 16 больше тока заряда конденсатора 17 и на зажиме 41 формируется положительной ток. При токе в обмотке 27 управления, большем тока в обмотке 37, ток перезаряда конденсатора 16 меньше тока перезаряда конденсатора 17 и на выходе формируется ток отрицательной полярности.

На фиг. 2 показаны диаграммы токов на элементах схемы; 44 — изменение во времени тока на управляющей обмотке 27 магнитного усилителя 23; 45 — изменение тока на обмотке 37 управления магнитного усилителя 33; 46 — изменение импульсов тока заряда конденсатора 16 через тиристоры

4 и 6 (или 5 и 7) на выходе тиристорного моста; 47 — импульсы тока заряда конден1272433

Формула изобретения

Составитель A. Рухман

Редактор А. Шишкина Техред И. Верес Корректор Л. Обр1нар

Заказ 6346/53 Тираж 631 Под нсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сатора 17 через тиристоры 8 и 10 (или 9 и 1! ) на выходе тиристорного моста; 48 — импульсы тока на выходе, являющиеся разностью импульсов тока 46 и 47; 49 — среднее значение тока на выходе фазы.

На фиг. 2 с целью упрощения изображения показана относительно низкая частота. В реальных схемах несущая частота достигает 10 кГц и более.

Частота импульсов в преобразователе постоянна и равна максимальной или оптималь- 10 ной для тиристоров, что позволяет существенно снизить пульсацию напряжения (и тока) на нагрузке с одновременным снижением мощности фильтрующих конденсаторов.

При установке в параллельную работу двух мостов в каждом плече и сдвиге их по фазе на 180 величина необходимой емкости конденсаторов на выходе еще более снижается. При этом исключаются случайные увеличенные пропуски, которые могут иметь место при параллельной работе двух частотно-модулируемых мостов.

Преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное, каждая фаза которого содержит подключенные к входным зажимам два последовательно соединенных тиристорных моста, в диагональ переменного тока одного из которых включен коммутирующий 1 С-контур, а первые выводы диагоналей переменного тока обоих мостов подключены к выводам переменного тока соответствуюп1их полумостов обратных диодов, соединенных выводами постоянного тока с входными зажимами и разнополярными выводами двуx последовательно соединенных конденсаторов фильтра, общая точка которых объединена с выходным зажимом и общей точкой TIIpllcTopHblx мостов, отличаюu4uucÿ тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет снижения пульсаций тока и напряжения на его выходе, каждая фаза снабжена дополнительным 1 С-контуром, включенным в диагональ переменного тока второго тиристорного моста, а также четырьмя дополнительными полумостами обратных диодов, подключенных к входным зажимам н двумя магнитными усилителями, две силовые обмотки каждого из которых соединены согласно последовательно и подключены к второму выводу диагонали переменного тока соответствую1цего тиристор ного моста с одной стороны и к выводу переменного тока соответствующего дон ол и и тел ьно го пол умоста обратных диодов с другой стороны, а общая точка этих обмоток -- к выводу переменного тока другого соответствующсго Iloлумоста обратных диоloB.