Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано в электроприводе постоянного тока, статических компенсаторах реактивной мощности. Целью является снижение перенапряжений на элементах схемы. Устр-во содержит тр-р 1 с тремя комплектами обмоток, вентильный мост на запираемых тиристорах 2,1- 2,6, соединенный через LC-фильтры 6,7 с ведомыми инверторами 4,5.Энергия , запасенная в коммутирующих контурах , отдается в сеть с помощью инверторов 4,5. Рабочее напряжение с 9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g?? 4 Н 02 И 7/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ $L

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4038803/24-07 (22) 20.03.86 (46) 07.05.88. Бюл. h» 17 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭ?13" (72) Г.Г.Иемеров, И.Л.Коляндр, И.И.Левитан, Е.Б.Петрик и К.А.Старков (53) 621.314.26(088.8) (56) Акцептованная заявка Чпонии

h> 57-5503 1, кл. Н 02 И 7/515, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 468342, кл. Н 02 ?1 7/12, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Р 868954, кл. Н 02 ?1 7/515, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 752686, кл. H 02 И 7/155, 1978.

„„SU„„1394373 А 1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯ ХЕНИЧ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной гехнике и м.б. использовано в электроприводе постоянного тока, статических компенсаторах реактивной мощности. Целью является снижение перенапряжений на элементах схемы. Устр-во содержит тр-р 1 с тремя комплектами обмоток, вентильный мост на запираемых тиристорах 2,12,6, соединенный через ?.С-фильтры

6,7 с ведомыми инверторами 4,5.Энергия, запасенная в коммутирующих контурах, отдается в сеть с помощью инверторов 4,5 ° Рабочее напряжение конденсаторов 1О, 11 выбирают с учетом амплитуды напряжения комплекта вентильных обмоток тр-ра 1, к кото1394373 рым подключен венткпьный мост, и возможных колебаний и отклонений напряжения питающей сети. 1 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных установках, регулируемом электроприводе постоянного тока, статических компенсаторах реактивной мощности.

Цель изобретения — снижение перенапряжений на элементах преобразователя.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Преобразователь содержит питающий трансформатор 1 с тремя комплектами вентильных обмоток, вентильный мост на запираемых тиристорах 2, 1-2.6, диодный мост на диодах 3.1-3.6, ведомые инверторы 4 и 5 на тиристорах, LC-фильтры 6 и 7 с реакторами 8 и 9 и конденсаторами 10 и 11 соответственно. На чертеже также показана нагруз-, ка 12.

Питающий трансформатор 1 одним комплектом вентильных обмоток подключен параллельно вентильному (2.1-2.6) и диодному(3.1-3,6) мостам, к двум другим комплектам (дополнительных) вентильных обмоток трансформатора 1 подключены соответственно инверторы

4 и 5 на тиристорах. Инвертор 4 через LC-фильтр 6 подключен между катодными выводами силового моста 2.1-.2,6 и диодного моста 3.1-3.2, а инвертор

5 через ЬС-фильтр 7 подключен между анодными выводами мостов 2.1-2.6 и

3. 1-3. 6.

Тиристорный преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии ток нагрузки 12 I< протекает через запираемый тиристор 2.2, фазу С комплекта вентильных обмоток трансформатора 1 фазу А и запираемый тиристор 2, 1 ° Напряжение на конденсаторе 10 имеет полярность, указанную на чертеже, его уровень поддерживается с помощью регулятора напряжения и подчиненного ему регулятора тока, выход которого

При этом угол коммутации опреде35 ляется из соотношения уП + ) (Соя(Ы+у) — Cosa(j = 2к I, где

40 и угол коммутации; напряжение на конденсаторе 10 фильтра 6 амплитуда линейного напряжения вентильной обмотки трансформатора 1; приведенное индуктивное сопротивление рассеивания фазы;

Е ам

45 с— соединен с входом фазосмещающего устройства (не показаны) инвертора 4 на тиристорах. Напряжение на конденсаторе 11 поддерживается аналогичным

5 образом.

При опережающих углах управления (что позволяет генерировать тиристорным преобразователем реактивную мощность в сеть и этим повысить коэффициент сдвига на стороне питающей сети) полярность линейного напряжения U< в момент начала рассматриваемой коммутации соответствует указанной

15 на чертеже.

При выключении запираемого тиристора 2.1 отрицательным импульсом тока управления (блок управления не показан) и включении запираемого тиристора 2.3 под действием разности

20 напряжения на конденсаторе 10 фильтра 6 и линейного напряжения происходит коммутация тока из фазы А в фазу Б. Второй LC-фильтр 7, содержащий конденсатор 11 и реактор 9, подключенный к входу инвертора 5, соединенного с комплектом дополнительных вентильных обмоток трансформатора 1,работает аналогично с анодной группой

30 запираемых тиристоров 2.2, 2.4 и

2.6 силового моста и анодной группой диодов 3.2,3.4 и 3.6 диодного моста.

1394373

l

Подписное

ВНИИПИ Заказ 2233/53 Тираж 665

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Д вЂ” ток нагрузки 12; — угол управления (- 7i с g (О) .

Энергия, запасенная в индуктивностях контура коммутации, отдается в сеть с помощью инверторов 4 и 5, на тиристорах и комплектов дополнительных вентильных обмоток питающего трансформатора 1. Фильтры 6 и 7, содержащие реакторы 8 и 9 и конденсаторы 9 и 11 соответственно, сглаживают пульсации напряжения на входах инверторов 4 и 5 на тиристорах. При этом уровень напряжений, прикладываемых к запираемым тиристорам 2.1-2.6, определяется напряжениями на конденсаторах 10 и 11 фильтров 6 и 7.

Рабочее напряжение конденсаторов

10 и 11 выбирают с учетом амплитуды напряжения комплекта вентильных об- 20 моток трансформатора 1, к которым подключены мосты, и возможных колебаний и отклонений напряжения питающей сети.

Отсутствие резисторов, подключен- 25 ных параллельно тиристорам 2. 1-2.6 в демпфирующих цепях, содержащих в предлагаемом устройстве диоды

3.1-3.6 и конденсаторы 10 и 11 фильтров 6 и 7 с подключенными параллельно им инверторами 4 и 5 соответственно, позволяет вернуть в сеть энергию, накопленную в индуктивных контурах коммутации, равную

U, I

35 р = — — ----е

4 где U — напряжение идеального холос6 того хода на выходе преобразователя;

I — ток нагрузки; е — относительное значение напряжения короткого замыкания трансформатора.

В преобразователе с номинальной мощ-45 ностью 5000 кВт, П,1,= 10501 В, 3 =

5000 А и е = О, 12 эта величина превышает 150 кВт.

Таким образом, в предлагаемом тиристорном преобразователе, в отличие от известного отсутствуют источники подзаряда коммутирующих конденсаторов, блоки управления эапираемьпп тиристорами с узлами принудительной коммутации каждого из них и защитные RC-цепи, подключенные параллельно тиристорам силового моста.

Кроме того, исключены сложные коммутационные процессы, обусловленные необходимостью запирания всех вентилей силового моста, приводящей к усложнению системы управления преобразователем. Так же исключено повторное включение одного из тиристоров силового моста в паре с вступающим в работу тиристором, упрощена работа устройства в результате отсутствия внешнего контура тока нагрузки.

Указанные упрощения силовой схемы и коммутационных процессов повышают надежность работы тиристорного ггреобразователя. формулаизобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий соединенные по выводам переменного тока, которые связаны с входными выводами преобразователя, вентильный и диодный мосты, трансформатор по крайней мере с двумя комплектами обмоток, блок фильтра и блок управления вентильным мостом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сниже-. ния перенапряжений на элементах преобразователя, он снабжен двумя ведомыми инверторами с соответствующими системами управления, блок фильтра выполнен в виде двух LC-фильтров, конденсаторы каждого.из которых включены между одноименными по полярности выводами постоянного тока диодного и вентильного мостов, причем последний выполнен на запираемых тиристорах, трансформатор снабжен третьим комплектом обмоток, подключенным к входным выводам преобразо- вателя, два упомянутых комплекта обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока указанных ведомых инверторов, цепь питания каждого из которых подключена к одному из ?.С-фильтров.